nghiên cứu công nghệ thi công hố móng sâu bằng phương pháp đào lộ thiên có sử dụng hệ thống kết cấu chống đỡ

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và làm việc nghiêm túc với tất cả nỗ
lực của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài ‘‘Nghiên cứu
công nghệ thi công hố móng sâu bằng phương pháp đào lộ thiên có sử dụng hệ kết
cấu chống đỡ’’ nhằm đóng góp một phần nhỏ vào công tác nghiên cứu, đề xuất
công nghệ thi công hợp lý phù hợp với điều kiện thi công giao thông đô thị.
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Hữu Huế đã tận tình
chỉ bảo, giúp đỡ và động viên tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện
luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong Trường đại học
Thủy lợi, các bạn bè, đồng nghiệp trong quá trình thu thập tài liệu, trao đổi thông tin
cũng như kinh nghiệm quý báu trong lý luận và thực tế.
Do hạn chế về điều kiện thời gian, tài liệu và trình độ nên luận văn không
tránh khỏi những sai sót, khiếm khuyết. Tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ
bảo của các thầy, cô giáo và ý kiến đóng góp của bạn bè, đồng nghiệp.


Hà Nội, tháng 6 năm 2012
Tác giả


Nguyễn Quang Huy

LỜI CAM KẾT


Tên tôi là: Nguyễn Quang Huy
Học viên lớp: 17C2
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung
và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất

kỳ công trình khoa học nào.



Tác giả luận văn



Nguyễn Quang Huy




MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích của đề tài 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÔNG TRÌNH
NGẦM KHU VỰC ĐÔ THỊ.
1.1. Các đặc điểm của công trình ngầm giao thông đô thị. 3
1.1.1. Tổng quan về công trình ngầm đô thị. 3
1.1.2. Các phương pháp tính toán công trình ngầm. 6
1.2. Các phương pháp cơ bản thi công công trình ngầm. 12
1.3. Các dạng kết cấu chống đỡ. 15
1.4. Kết luận chương 1. 19
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐÀO LỘ THIÊN CÓ
SỬ DỤNG HỆ KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ TẠM THỜI ĐỐI VỚI HẦM GIAO

THÔNG ĐƯỜNG BỘ TRONG NÚT GIAO THÔNG ĐÔ THỊ.
2.1. Đánh giá mặt bằng và các điều kiện phục vụ thi công các công trình ngầm
nội đô thị. 20
2.2. Đề xuất những phương án thi công, trình tự thi công công trình phù hợp
với điều kiện thi công của các công trình ngầm nội đô thị. 21
2.2.1. Các giải pháp bảo vệ thành hố đào. 22
2.2.2. Các phương thức thi công. 25
2.2.3. Giải pháp khi thi công sát hoặc dưới các công trình kiến trúc. 28
2.3. Nghiên cứu công nghệ thi công hệ thống sàn nắp phục vụ giao thông, thi
công trong điều kiện giao thông chật hẹp.
3T2.3.1. Khái niệm chung về hệ thống sàn nắp phục vụ thi công. 30
2.3.2. Ưu điểm của hệ thống sàn nắp phục vụ giao thông.
3T 31
2.3.3. Ứng dụng của hệ thống sàn nắp.3T 31
2.3.4. Cấu tạo của hệ thống sàn nắp (đường tạm) phục vụ thi công.
3T 32
2.3.5. Tính toán hệ thống sàn nắp (đường tạm) trong điều kiện giao thông. 34
2.3.6. Phương pháp thi công hệ thống sàn nắp (đường tạm). 42
2.4. Nghiên cứu công nghệ thi công tường cọc ván thép giữ ổn định mái đào.
2.4.1. Khái niệm chung về cọc ván thép. 42
2.4.2. Ưu và nhược điểm của cọc ván thép. 44
2.4.3. Các ứng dụng của cọc ván thép. 45
2.4.4. Tính toán kết cấu cọc ván thép. 47
2.5. Kết luận chương 2 68
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐƯỢC LỰA CHỌN ĐỂ THI CÔNG
HẦM GIAO THÔNG NÚT KIM LIÊN – ĐẠI CỒ VIỆT.
3.1. Giới thiệu về công trình hầm giao thông Kim Liên – Đại Cồ Việt. 70
3.1.1. Giới thiệu chung. 70
3.1.2. Hệ thống thoát nước. 72
3.1.3. Nền móng. 73

3.1.4. Kết cấu. 73
3.1.5. Biện pháp thi công. 76
3.1.6. Biện pháp chống thấm. 76
3.2. Lựa chọn biện pháp thi công hố móng sâu 77
3.2.1. Đánh giá điều kiện địa chất, điều kiện thi công. 77
3.2.2. Lựa chọn phương án thi công hố móng sâu. 79
3.3. Phân tích, tính toán hệ kết cấu chống đỡ hố móng sâu 82
3.3.1. Điều kiện biên (điều kiện đầu vào). 82
3.3.2. Phân tích, tính toán hệ kết cấu chống đỡ hố móng sâu. 83
3.3.3. Đánh giá biện pháp thi công hố móng sâu, so sánh với thực tế: 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95
1. Những kết quả đã đạt được 95
2. Những tồn tại trong quá trình thực hiện luận văn. 95
3. Những kiến nghị. 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO 96
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 97

DANH MỤC HÌNH VẼ

Trang
Hình 1.1: Phân loại theo phương pháp thi công ngầm 13
Hình 1.2: Phân loại theo phương pháp thi công đào và chống giữ 14
Hình 1.3: Thi công chống đỡ bằng tường barret 17
Hình 1.4: Thi công chống đỡ bằng tường cừ thép 18
Hình 1.5: Tường chắn bằng cọc ván bê tông cốt thép 18
Hình 2.1: Các giải pháp bảo vệ thành hào theo điều kiện thi công 24
Hình 2.2: Các phương pháp thi công thành hào nghiêng 26
Hình 2.3: Chu trình thi công bằng phương án tường nóc 27
Hình 2.4: Thi công hở khi gặp nước mặt 28
Hình 2.5: Phương án đón đỡ công trình kiến trúc trên mặt đất 30

Hình 2.6: Cấu tạo hệ khung kết cấu chịu lực 32
Hình 2.7: Ứng suất cục bộ 40
Hình 2.8: Cọc ván thép chữ U 43
Hình 2.9: Cọc ván thép chữ Z 43
Hình 2.10: Cọc ván thép tiết diện phẳng 44
Hình 2.11: Cọc ván thép tiết diện ῼ 44
Hình 2.12: Tường cọc ván tự do 48
Hình 2.13: Tường cọc ván có neo 48
Hình 2.14: Khoảng áp dụng của trạng thái giới hạn cực hạn và trạng thái giới hạn
khai thác 50
Hình 2.15: Áp lực đất tác dụng lên tường conson tự do 53
Hình 2.16: Áp lực đất tác dụng lên tường conson có neo 53
Hình 2.17: Hướng tác dụng lực neo 54
Hình 2.18: Biểu đồ áp lực đất 58
Hình 2.19: Các loại hư hỏng do trượt sâu 62
Hình 2.20: Các loại hư hỏng do chiều sâu cọc không hợp lý 62
Hình 2.21: Phân tích cung tròn sử dụng phương pháp Fellenius 64
Hình 2.22: Phân tích ổn định mái dốc sử dụng phương pháp mặt trượt 66
Hình 3.1: Mặt bằng dự án nút giao thông Kim Liên 71
Hình 3.2: Mặt cắt dọc tuyến đường hầm thuộc dự án nút giao Kim Liên 72
Hình 3.3: Bản vẽ phân khẩu của các đoạn kết cấu dạng U&B 74
Hình 3.4: Bản vẽ hình khối kết cấu đường hầm dạng tường chắn U 75
Hình 3.5: Bản vẽ hình khối kết cấu đường hầm dạng cống hộp 75
Hình 3.6: Mặt cắt địa chất dọc tuyến đường hầm Kim Liên – Đại Cồ Việt 77
Hình 3.7: Gia cố móng hố đào khu vực 1 81
Hình 3.8: Gia cố móng hố đào khu vực 2 81
Hình 3.9: Tương tác đất nền và hệ cọc trong bước 1 83
Hình 3.10: Tương tác đất nền và hệ kết cấu chống đỡ sau khi đào lớp 1 84
Hình 3.11: Tương tác đất nền và hệ kết cấu bước 3 84
Hình 3.12: Tương tác đất nền và hệ kết cấu bước 4 85

Hình 3.13: Tương tác đất nền và hệ kết cấu bước 5 85
Hình 3.14: Tương tác đất nền và hệ kết cấu giai đoạn đào đất lớp cuối (lớp 4) 86
Hình 3.15: Chuyển vị của lớp đất dưới đáy hố móng trong giai đoạn cuối 86
Hình 3.16: Kết quả tính toán nội lực tường cừ thép (bước 6) 87
Hình 3.17: Kết quả tính toán nội lực xà chống ngang 87
Hình 3.18: Kết quả tính toán ổn định hố đào 88
Hình 3.19: Tương tác đất nền và cọc cừ trong bước 1 88
Hình 3.20: Tương tác đất nền và cọc cừ trong giai đoạn đào đất lớp 1 89
Hình 3.21: Tương tác đất nền và cọc cừ trong bước 3 89
Hình 3.22: Tương tác đất nền và hệ kết cấu trong bước 4 90
Hình 3.23: Tương tác đất nền và hệ kết cấu trong bước 5 90
Hình 3.24: Tương tác đất nền và hệ kết cấu trong bước 6 91
Hình 3.25: Chuyển vị của lớp đất dưới đáy hố móng trong giai đoạn cuối 91
Hình 3.26: Kết quả tính toán nội lực tường cừ thép (bước 6) 92
Hình 3.27: Kết quả tính toán ổn định hố đào 92
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang
Bảng 1.1: Các phương pháp thi công hầm theo cách bóc tách đất đá 13
Bảng 2.1: Điều kiện và khả năng áp dụng các giải pháp bảo vệ cơ bản 24
Bảng 2.2. Trạng thái giới hạn khai thác 50
Bảng 2.3: Giá trị hai hệ số k’ và k 57
Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất, đường hầm Kim Liên – Đại Cồ Việt 79




1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:

Với tốc độ đô thị hóa ngày nay, nhất là các đô thị lớn, thì các dạng công trình
ngầm là một trong các thành phần chủ yếu của hạ tầng kỹ thuật đô thị. Trong xu thế
chung của phát triển các đô thị theo hướng hiện đại thì hệ thống công trình ngầm đô
thị ngày càng có vị trí quan trọng. Công nghệ thi công các loại công trình ngầm theo
xu hướng hiện nay sẽ xuất hiện hàng loạt kiểu đào sâu khác nhau mà để thực hiện
được thì phải có các giải pháp chắn giữ để bảo vệ thành vách hố móng và có công
nghệ đào thích hợp để vừa đảm bảo thi công an toàn mà vẫn đảm bảo được điều
kiện giao thông đi lại.
Quá trình thi công công trình ngầm trong khu vực đô thị sẽ gặp nhiều yếu tố
bất lợi như mặt bằng thi công chật hẹp, phải chịu ảnh hưởng lớn của các công trình
lân cận, nước ngầm, cấu trúc địa tầng của hố móng… Ngày nay phương pháp thi
công đào hố móng sâu bằng phương pháp đào lộ thiên có sử dụng hệ kết cấu chống
đỡ cũng là phương pháp hay dùng để thi công các công trình ngầm trong đô thị. Đặc
điểm của phương pháp này thích hợp với không gian chật hẹp, gần hố móng thi
công tồn tại nhiều công trình đã xây dựng, ổn định và không làm xáo trộn các hoạt
đông giao thông khu vực. Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn trên học viên lựa chọn đề
tài: Nghiên cứu công nghệ thi công hố móng sâu bằng phương pháp đào lộ thiên có
sử dụng hệ kết cấu chống đỡ.
2. Mục đích của Đề tài:
Lựa chọn được phương án thi công công trình hợp lý để giải quyết hài hòa các vấn
đề : Thi công nội công trường - giao thông đô thị cắt ngang qua công trình, an toàn
cho công trình dân sinh, công trình giao thông gần khu vực do chiều sâu hố đào và
điều kiện địa chất đô thị.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các công trình đường hầm giao thông trong
các nút giao thông đô thị.



2

Phạm vi nghiên cứu là công nghệ thi công hố móng sâu bằng phương pháp đào lộ
thiên sử dụng hệ kết cấu chống đỡ.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
- Tiếp cận trực tiếp công trình thực tế, các phương pháp thi công đã có trên thế
giới để áp dụng nghiên cứu.
- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ tiên tiến hiện có
trong nước và trên thế giới vào phân tích, tính toán.
- Nghiên cứu lý thuyết các phương pháp tính toán: phương pháp phần tử hữu hạn,
các phương pháp tính toán khác…
- Kết hợp công cụ tính toán và sử dụng phần mềm để giải, từ đó rút ra kết luận và
đề xuất kiến nghị.

3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÔNG TRÌNH
NGẦM KHU VỰC ĐÔ THỊ.
Các đô thị lớn ở nước ta hiện nay đang trên đà phát triển mạnh mẽ, tăng
trưởng kinh tế cao. Điều này cũng kèm theo sự gia tăng mạnh mẽ về quy mô dân số
đô thị, dẫn đến nhu cầu về mặt bằng xây dựng các công trình dân dụng, các công
trình công cộng như: siêu thị, các bãi đỗ xe và đặc biệt là các công trình phục vụ
nhu cầu đi lại của người dân. Trong khi đó quỹ đất của các thành phố là có hạn, điều
này đã đặt ra nhu cầu xây dựng các công trình trên cao cũng như đặt sâu trong lòng
đất. Loại hình công trình ngầm có quy mô lớn nhất trong các công trình nói trên
phải kể đến là công trình đường hầm giao thông phục vụ cho việc đi lại của người
dân trong thành phố . Việc xây dựng hệ thống đường hầm giao thông trong thành
phố là nhu cầu tất yếu và là giải pháp hiệu quả nhất để giảm thiểu hiện tượng tắc
nghẽn giao thông, ô nhiễm môi trường như hiện nay ở các thành phố lớn của Việt
Nam.
Đây là cách mà các nước phát triển trên thế giới đã thực hiện và cho thấy rõ
hiệu quả rất cao. Tuy nhiên ở các nước này cũng đã xảy ra các hiện tượng
ngay trong khi xây dựng hoặc sau một thời gian tồn tại của các công trình ngầm
nêu trên trong lòng đất đã gây ra hiện tượng bề mặt đất bị lún làm ảnh hưởng rất
lớn đến các công trình đang có trên mặt đất. Đặc biệt trong quá trình thi công
các công trình ngầm với chiều sâu đặt của nó là không sâu với các công nghệ thi
công khác nhau đã gây ra lún không nhỏ trên bề mặt đất, ảnh hưởng nghiêm trọng
đến các công trình xây dựng trên mặt đất xung quanh khu vực đó.

1.1. Các đặc điểm của công trình ngầm giao thông đô thị.
U1.1.1. Tổng quan về công trình ngầm đô thị.
Công trình ngầm đô thị là một công trình đặc biệt. Công trình ngầm đô thị có nhiều
loại hình khác nhau với những công năng khác nhau và có ý nghĩa kinh tế - xã hội

khác nhau. Loại hình công trình đa dạng và phức tạp với nhiều công năng khác
nhau. Theo công năng sử dụng, có thể phân biệt các loại hình sau:



4
+ Các công trình giao thông ngầm đô thị như hệ thống đường ngầm bánh sắt, hệ
thống đường ngầm bánh hơi, đường ngầm cho người đi bộ, các nút giao thông ngầm
khác.
+ Các công trình ngầm cơ sở hạ tầng phục vụ như kho hàng hoá, gara ô tô ngầm,
các tầng hầm dưới các nhà và công trình trên mặt khác.
+ Các công trình ngầm cơ sở hạ tầng kỹ thuật như các đường ống cấp nước sạch;
đường cống thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt, công nghiệp; các đường ống cấp
khí đốt; các đường cáp thông tin, cáp điện. Xu hướng hiện nay cho các đô thị lớn
hiện đại là xây dựng hệ thống đường hầm kỹ thuật đa năng (collector) tập trung tất
cả các công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật nói trên.
+ Các công trình ngầm phục vụ cho mục đích quân sự, quốc phòng, phòng vệ dân
sự.
Công trình ngầm đô thị là một loại công trình đặc biệt:
- 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 kỹ thuật cơ điện nhằm đảm bảo an
toàn tối đa cho người làm việc và sinh hoạt trong quá trình thi công, khai thác công
trình ngầm với những kịch bản tai biến tự nhiên, nhân tạo khác nhau.

Xây dựng công trình ngầm đô thị đã được sử dụng trên rất nhiều nước phát triển
trên thế giới nhưng lại là một thách thức lớn về mặt kỹ thuật và kinh tế của một đất
nước đang phát triển như nước ta. Vấn đề là ở chỗ lựa chọn hướng nghiên cứu theo
thứ tự ưu tiên các loại hình công trình ngầm phù hợp với nhu cầu phát triển của đô
thị theo từng giai đoạn và phù hợp với điều kiện kỹ thuật, kinh tế của đất nước.



5
Giải pháp thi công nào cho công trình ngầm tại Việt Nam?
Các công trình giao thông ngầm đô thị phục vụ giao thông động và tĩnh của đô thị là
những công trình không chỉ đòi hỏi kỹ thuật cao mà còn cần huy động một nguồn
vốn lớn. Do vậy, việc xây dựng chúng cần được hoạch định theo từng bước phù hợp
với điều kiện kinh tế - kỹ thuật. Vấn đề là cần thi công, khai thác an toàn và có hiệu
quả. Một số đường ngầm cho người đi bộ đã được xây dựng nhưng hiệu quả sử
dụng hiện tại không cao song sẽ có tác dụng lớn trong tương lai gần. Nút giao thông
ngầm Kim Liên đã phát huy hiệu quả và có thể được xem như là một thí điểm của
loại hình công trình ngầm thuộc loại này.
Thi công và khai thác công trình ngầm đô thị sẽ gây các ảnh hưởng xấu đến công
trình và môi trường xung quanh trong một phạm vi nhất định (theo diện và theo
chiều sâu) kể từ vị trí phân bố công trình ngầm. Quy mô và phạm vi ảnh hưởng này
chủ yếu phụ thuộc vào công nghệ thi công được chọn lựa cho xây dựng. Do vậy,
công nghệ thi công là yếu tố quan trọng hàng đầu, quyết định sự thành công của
một dự án xây dựng công trình ngầm. Vấn đề là ở chỗ lựa chọn công nghệ thi công
hợp lý (khả thi, chấp nhận được về kinh tế), phù hợp với điều kiện đất nền và hiện
trạng công trình, môi trường xung quanh để giảm thiểu đến mức thấp nhất ảnh
hưởng bất lợi đến các công trình và môi trường xung quanh.
Ví dụ, đối với thi công đào mở, bề mặt đất xung quanh hố đào sẽ bị lún kéo theo sự
lún không đều cho nhà và các công trình xây dựng trên mặt đất và cả các công trình
ngầm khác hiện hữu, dẫn đến hư hỏng. Các sự cố công trình xảy ra khi thi công các

hố móng đào sâu đều xuất phát từ các sai sót về công nghệ, biện pháp thi công, quy
trình đảm bảo chất lượng.
Cũng như vậy với thi công đào kín. Khi thi công đào ngầm các tuyến ngầm, ví dụ
các tuyến tàu điện ngầm, sẽ xuất hiện các phễu lún trên mặt đất với đỉnh phễu nằm
tại đường thẳng đứng qua tâm hầm.
Vấn đề là lựa chọn công nghệ thi công đào ngầm (công nghệ khiên đào TBM khác
nhau) có lượng tổn thất đất ít nhất, gây phạm vi và quy mô lún ít nhất và giảm thiểu



6
điều kiện dẫn đến hư hỏng công trình, môi trường xung quanh dọc theo tuyến hầm
xây dựng.
U1.1.2. Các phương pháp tính toán công trình ngầm.
Xây dựng công trình ngầm ngày càng phát triển, nên việc đi sâu nghiên cứu lý
thuyết về áp lực và ổn định kết cấu công trình ngầm, lý thuyết thiết kế kết cấu gia
cố công trình ngầm được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Từ góc độ
cơ học, kết cấu công trình ngầm mất tính ổn định là do ứng suất vượt quá cường độ
ứng suất cho phép, tạo ra vùng đứt gãy và trượt liên tục.
Hai mươi năm đầu của thế kỷ XX, ổn định kết cấu công trình ngầm chủ yếu dựa vào
lý thuyết áp lực cổ điển, lý thuyết này cho rằng: lực tác dụng lên kết cấu gia có chủ
yếu là trọng lượng của đất đá xung quanh công trình. Do công trình ngầm ngày
càng được thi công sâu trong lòng đất nên lý thuyết trên không còn phù hợp và đã
xuất hiện lý thuyết áp lực tự do, lý thuyết này cho rằng sự sụt lở của vùng địa chất
xung quanh là do phát sinh áp lực địa tầng. Những năm cuối thế kỷ XX, các nhà
khoa học bắt đầu áp dụng lý thuyết tính đàn hồi dẻo để nghiên cứu và khi tính toán
đã xét đến sự tương tác giữa kết cấu gia cố và địa chất xung quanh công trình, đồng
thời xét đến sự tương tác giữa kết cấu gia cố và địa chất xung quanh công trình,
đồng thời xét đến khe nứt, đứt gãy của tầng địa chất.
Căn cứ vào phân tích lý thuyết và mô hình toán học các phương pháp phân tích tính

toán ổn định
2Tkết cấu2T 2Tcông trình2T ngầm có thể chia thành các loại sau:
1) Phương pháp phân tích
Phương pháp phân tích sử dụng hàm số phức để tìm ra nghiệm đàn hồi ứng suất-
2Tbiến dạng2T của 2Tcông trình2T ngầm. Nó có ưu điểm độ chính xác tương đối cao, tố độ
phân tích nhanh, các tham số dễ xác định, đơn giản trong nghiên cứu vì có tính quy
luật, đặc biệt chính xác trong việc tìm nghiệm đối với mặt cắt hình tròn. Nhược
điểm là chỉ thích hợp với phân tích ứng suất- biến dạng công trình sâu, còn đối với
công trình nông thì việc xử lý số học đối với sự ảnh hưởng của các lớp đất đá và
ngoại lực bề mặt tương đối khó.
2) Phương pháp phân tích trị số



7
* 2T Phương pháp phần tử hữu hạn2T: Phương pháp phần tử hữu hạn được hình thành từ
những năm 40 của thế kỷ XX, đến nay đã trở nên
2Thoàn thiện2T và được sử dụng rộng
rãi để tìm nghiệm cho bài toán có tính đàn hồi, tính đàn- dẻo, tính dính - dẻo. Ưu
điểm của nó là có xét đến tính không liên tục, không đồng nhất của
2Tkết cấu2T địa tầng,
có thể giải các bài toán có biên phức tạp, tính ra được trị số của ứng suất-
2Tbiến dạng2T
và phân bố của chúng, dựa vào quy luật phân bố để phân tích cơ chế phá hoại kết
cấu
2Tcông trình2T ngầm
* Phương pháp phân tích
2Tbiến dạng2T không liên tục: là phương pháp phân tích trị số
mới được phát triển dựa trên cơ sở không liên tục của môi trường địa chất ngoài vỏ
2Tcông trình2T. Đây là phương pháp được tiến hành song song với 2Tphương pháp phần tử

hữu hạn
2T, điểm khác biệt nằm ở chỗ, phương pháp này có thể tính toán được lực tĩnh
và lực động của
2Tchuyển vị2T lớn như xoay, đứt gãy, trượt không liên tục Ngoài ra mô
hình này cũng có khả năng ứng dụng lớn trên phương diện mô phỏng thực quá trình
biến dạng cơ học không liên tục của
2Tkết cấu2T địa tầng.
* Lý thuyết ‘Key bock”: lý thuyết ‘Key bock” do Goodman và Shi gen Hua đưa ra
năm 1985 dùng để phân tích ổn định
2Tcông trình2T. Điểm mấu chốt của lý thuyết này
cho rằng
2Tkết cấu2T mặt cắt địa chất các tầng đá cứng, nửa cứng rất phức tạp vì khối đá
được hình thành từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Nội dung của lý thuyết ‘Key
bock” là chuyển các đặc tính khác nhau cảu các mặt cắt địa chất cũng như các đứt
gãy (mặt kết cấu) của khói đá thành đặc tính chung đồng nhất, dựa trên nguyên lý
hình học tô pô, phương pháp hình chiếu lập thể và sử dụng phân tích véctơ để tạo ra
tất cả loại hình cấu tạo khối có thể có, sau đó dựa trên nguyên lý cơ học để tiến
hành phân tích ổn định của các khối dựa trên khối chủ yếu đã chọn. Tuy nhiên, do
không thể biết chính xác về phân bố hình thái mặt kết cấu của khối đá, hơn nữa độ
biến động của chúng tương đối lớn, mặt kết cấu cũng không hoàn toàn là mặt
phẳng, vì thế khi tính toán chỉ cần một sơ suất nhỏ có thể sẽ cho ra kết quả không
chính xác.
* Phương pháp phần tử phân tán: phương pháp này được Cundall đưa ra năm 1971,
được ứng dụng nhiều trong tính toán
2Tcông trình2T ngầm ngày nay. Nội dung cơ bản



8
của phương pháp này là: các khối đá trong địa tầng có sự tác dụng lẫn nhau, đồng

thời chịu ảnh hưởng của phương trình chuyển động phản lực- gia tăng tốc độ
2Tchuyển vị2T và phương trình vật lý đặc trưng của lực- chuyển vị, thông qua sư thay
đổi để tìm nghiệm hiển thị quá trình hoạt động của khối đá. Một giả thiết cơ bản
trong phương pháp là khi khối chuyển động thì động năng sẽ chuyển hoá thành
nhiệt và tiêu hao đi, do đó khi tính toán ngay cả vấn đề lực tĩnh cũng phải chuyển
đổi dạng lực dính giảm dần để cho hệ thống đạt đến sự cân bằng, chuyển động của
các khối dần ổn định. Phương pháp này chủ yếu dùng để phân tích tác dụng tương
hỗ của khối đá
2Tnứt2T nẻ và neo gia cố. Nguyên lý tính toán của phương pháp phần tử
phân tán đơn giản, nhưng quá trình thực hiện trên máy tính lại vô cùng phức tạp,
liên quan đến nhiều vấn đề, đặc biệt việc xác định tham số tính toán hệ số giao động
giữa các khối theo thời gian có tính ngẫu nhiên
* Phương pháp phần tử khối: phương pháp này do Ren Qing Wen đưa ra, lấy
2Tchuyển vị2T vật rắn của các phần tử khối làm ẩn số, căn cứ vào quan hệ 2Tkết cấu2T 2Tvật
liệu
2T đan xen với điều kiện cân bằng 2Tbiến dạng2T dưới tác dụng của ứng suất mặt hở và
ngoại lực tác dụng lên phần tử khối. Áp dụng nguyên lý biến phân lập ra phương
pháp điều khiển, dùng để xác định trạng tháí ứng suất và chuyển vị của khối.
Phương pháp này có thể giải bài toán môi trường địa chất không liên tục, giảm được
lượng ẩn số, đọ chính xác cao, tốc độ trong tính toán được nâng lên, đặc biệt thích
hợp cho việc phân tích ổn định và tính ứng suất- biến dạng của khối đá nhiều
2Tnứt2T
gãy.
* FLAC (Fast Lagrangian Anlysis of Continua): cundall căn cứ vào nguyên lý của
phương pháp sai phân hữu hạn để đưa ra phương pháp phân tích trị số FLAC. Các
tác giả Diederich và Kaiser đưa ra mô hình để phân tích ảnh hưởng áp lực nước
trong địa tầng đối với tính ổn định của
2Tcông trình2T. Phương pháp này có thể giải bài
toán xét đến đặc trưng
2Tbiến dạng2T lớn và không liên tục của khối đất đá một cách

2Thoàn thiện2T, tính toán nhanh hơn. Nhưng nhược điểm phương pháp này phân chia
mạng phân tử, biên tính toán rất hợp lý.



9
* Phương pháp phần tử biên: hay còn gọi là phương pháp phương trình phân tích
phân biên, được học giả Bribbia người Anh sáng lập từ những năm 60 của thế kỷ
XX. Ưu điểm của nó là tiến hành phân ly một số phần tử trên biên của vùng tính
toán, như thế sẽ bớt được một chiều trong không gian đa chiều tính toán, kết quả
tính toán có độ chính xác khá cao, tính được ứng suất và
2Tchuyển vị2T một cách rõ
ràng, việc chia lưới phân tử đơn giản, yêu cầu dung lượng bộ nhớ máy tính thấp và
công việc tính toán ít; đây là một phương pháp được ứng dụng rất nhiều trong phần
mềm phân tích
2Tkết cấu2T 2Tcông trình2T. Nhưng phương pháp này tỏ ra khó thích hợp với
các bài toán biến hệ số và phi tuyến tính, những bài toán có biên phức tạp, hơn nữa
ứng dụng nó còn phụ thuộc vào việc giải phương trình có nghiệm cơ bản hay
không.
* Phương pháp phân tích phần tử khối- lò xo: năm 1987 Kawai áp dụng đơn giản
hoá khối rắn để mô phỏng mô hình trị số phân tử lò xo thể rắn trong môi trường
không liên tục. Mô hình này lấy
2Tchuyển vị2T thể rắn của phân tử trung tâm làm ẩn số
chưa biết, chri tính đến quan hệ
2Tkết cấu2T và 2T biến dạng2T cân đối của mặt phân tử tiếp
giáp để giải phương trình điều khiển xác định ứng suất và chuyển vị tương đối của
mặt tiếp giáp. Mô hình này còn có ưu điểm khi phân tích tính ổn định của
2Tnứt2T gãy
trong địa tầng, phản ánh được quy luật chuyển động và biến dạng không liên tục
của kết cấu

2Tcông trình2T.
3) Phương pháp loại suy địa chất công trình
Đây là một trong những phương pháp quan trọng để đánh giá ổn định
2Tkết cấu2T 2Tcông
trình
2T ngầm, đặc biệt càng phát huy tác dụng trong giai đoạn nghiên cứu khả thi với
tài liệu đo đạc ít… Cái mới của phương pháp này là đi từ định tính đến định lượng,
từ đơn chỉ tiêu phát triển thành đa chỉ tiêu, ứng dụng phương pháp đánh giá tổng
hợp của lý thuyết toán học mơ hồ, lý thuyết hệ thống màu xám, lý thuyết mạng thần
kinh, lý thuyết phân hình… để phân loại kết cấu công trình ngầm ngày càng hợp lý
hoá, khoa học hoá .
4) Phương pháp thực nghiệm mô hình



10
Nghiên cứu ổn định 2Tkết cấu2T 2Tcông trình2T ngầm luôn đi cùng với thực nghiệm mo hình,
tính tương tự giữa mô hình và công trình thực tế là vấn đề quan trọng để lựa chọn
mô hình thực nghiệm. Do còn tồn tại nhiều thiếu sót và chưa đầy đủ trong phân tích
lý luận, các nhà khoa học trên thế giới đã tiến hành rất nhiều nghiên cứu thực
nghiêm mô hình và rút ra nhiều kết luận có ý nghĩa. Phương pháp này thường được
dùng nhiều trong những công trình phức tạp và trong trường hợp phương pháp thực
nghiệm hiện trường không thể tiến hành được.
5) Phương pháp phân tích hệ thống
Phân tích ổn định
2Tkết cấu2T 2Tcông trình2T ngầm thông thường phân chia một cách chi tiết
các yếu tố địa chất, kết cấu vỏ, quá trình gia cố trong khi đào hầm…thông qua phân
tích lý thuyết dựng nên mô hình toán. Hệ thống
2Txây dựng2T công trình ngầm có đặc
điểm nhiều lớp, nhiều yếu tố, kết cấu của nó vô cùng phức tạp, đồng thời tổng thể

hệ thống đường hầm được tạo thành từ các bộ phận riêng biệt, cho nên, phân tích cơ
học đường hầm hoàn toàn phải có đầy đủ hệ thống khoa học trong nghiên cứu đặc
trưng của “hệ thống”. Vì thế, phương pháp này chính là mô phỏng toán học sự tác
dụng tương hỗ hệ thống địa chất xung quanh và vỏ công trình.
6) Vấn đề tồn tại và hướng giải quyết
Thông qua việc phân tích hệ thống của các phương pháp trên, chúng ta có thể thấy
các phương pháp phân tích hiện nay còn tồn tại một số nhược điểm như sau:
- Các phương pháp trên đều chưa giải quyết được trọn vẹn các vấn đề thực tiễn của
công trình, cần tiếp tục tiến hành đi sâu nghiên cứu phương pháp mô phỏng chân
thực, tham só tính toán, mô hình lý thuyết. Kết cấu công trình ngầm mất ổn định là
một quá trình tương đối phức tạp, thông thường có chuyển vị lớn, tính không liên
tục, không đồng đều của biến dạng là một vấn đề khoa học mang tính phi tuyến cao.
Do đó, cần phải dựa vào cách giải quyết các bài toán phi tuyến tính đương đại để
tiến hành dự đoán và khống chế đối với chuyển động cơ học của nó.
- Phương pháp phân loại suy địa chất công trình được áp dụng một cách rộng rãi,
nhưng hiện nay trên thế giới có hàng trăm tiêu chuẩn phân loại đánh giá tính ổn



11
định của kết cấu công trình ngầm do đó, cần phải tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện
việc đánh giá định lượng.
- Phương pháp phân tích là một phương pháp hữu hiệu, thế những xét theo tình
trạng hiện nay cho thấy mức độ nghiên cứu vẫn chưa sâu, thành quả nghiên cứu
cũng tương đối ít. Các thành quả nghiên cứu hiện nay thông thường đều giả thiết địa
chất là môi trường liên tục, đồng nhất, đẳng hướng, trạng thái ứng suất công trình
ngầm sau khi thi công được tính theo đàn hồi và đàn dẻo, căn cứ vào lý thuyết
cường độ tiến hành đánh giá tính ổn định công trình ngầm. Tuy rằng đã có một số
nhà nghiên cứu lập ra được phương pháp phân tích chuyển vị tương đối dưới các
trạng thái ứng suất khác nhau của công trình ngầm hình tròn, nhưng thiết lập quan

hệ giữa giải bài toán chuyển vị tương đối và tính ổn định của kết cấu công trình
ngầm chưa được nghiên cứu đầy đủ.
- Hiện nay, khi dùng phương pháp trị số để đánh giá ổn định kết cấu công trình
ngầm chủ yếu vẫn dùng phương pháp mô phỏng trị số phần tử hữu hạn, điều này
đòi hỏi chúng ta phải đẩy mạnh công tác nghiên cứu các phương pháp khác để có sự
so sánh và đánh giá tốt hơn.
- Ngoài ra, rất khó xác định tiêu chuẩn để đánh giá sự mất ổn định, nên trong ứng
dụng thực tế chúng ta phải kết hợp với hiện trạng công trình để đưa ra các căn cứ
đánh giá mất ổn định một cách hợp lý nhất.
7) Kết luận
- Các phương pháp trên đều chưa giải quyết được trọn vẹn các vấn đề thực tiễn của
công trình, cần tiếp tục tiến hành đi sâu nghiên cứu.
- Do các vùng địa chất xây dựng công trình ngầm cũng như yêu cầu sử dụng thực tế
khác nhau nên cần lựa chọn một phương pháp tương ứng để tính toán kết hợp sử
dụng tiêu chuẩn thích hợp để đánh giá độ ổn định của kết cấu công trình ngầm.
- Sự phát triển của mô hình toán và cơ học hiện đại là cơ sở tốt cho chúng ta mở
rộng nghiên cứu. Cần phải xuất phát từ công trình ngầm thực tế, với khái niệm hệ
thống làm chủ đạo, dựa vào sự kiểm nghiệm và phản hồi của các tài liệu quan trắc
mô hình gốc, kết hợp phân tích lý thuyết với phân tích kinh nghiệm, tiếp tục đẩy



12
mạnh nghiên cứu lý thuyết cơ sở của mô hình cơ học phân tích ngược chuyển vị và
mô hình phân tích trị số.
1.2. Các phương pháp cơ bản thi công công trình ngầm.
Hầm và các không gian ngầm ngày càng có vai trò quan trọng trong một hệ thống
giao thông hiện đại. Hầu hết các khu vực đô thị trên thế giới đều phải đối mặt với
nhiều vấn đề lớn, đặc biệt là giao thông. Kết cấu hạ tầng cũ nhìn chung là lỗi thời,
không còn đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển không ngừng gia tăng. Trong

bối cảnh đó thì không gian giao thông theo hướng trên cao và theo hướng đi ngầm
trong lòng đất một lần nữa lại được khám phá. Hơn nữa, công trình hầm có những
ưu thế vượt trội so với các loại hình giao thông khác nhờ sự đi lại nhanh chóng, tiện
lợi, và an toàn cao, nhất là trong trường hợp thiên tai, chiến sự. Có thể nói giao
thông ngầm là xu thế phát triển tất yếu của một nền kinh tế hiện đại của thế giới.
Hiện có rất nhiều phương pháp đào hầm, có thể tạm chia thành 3 nhóm như sau:
- Phương pháp đào và lấp (đào lộ thiên),
- Phương pháp đào kín,
- Phương pháp hầm dìm (khi thi công hầm trong nước).
Mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm nhất định và tuỳ từng điều kiện
địa chất, hiện trường, khả năng công nghệ cụ thể mà có thể vận dụng hợp lý.
Các phân loại phương pháp thi công công trình ngầm có nhiều; ngoài cách phân
chia theo nhóm như trên, người ta có thể phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau.
Để xây dựng công trình ngầm, các vấn đề kỹ thuật khác nhau được phát triển: Kỹ
thuật đào phá (bóc tách) đất đá; Kỹ thuật đúc và lắp đặt các loại vỏ chống; Sơ đồ
phân bậc, phân tầng đào trên gương. Trên cơ sở của các kỹ thuật đó, cũng có nhiều
tác giả đưa ra các cách phân loại khác nhau. Nhìn chung, có thể liệt kê một số cách
sau đây:
a. Cách phân loại theo kỹ thuật phá, bóc tách đất đá:






13
Bng 1.1: Cỏc phng phỏp thi cụng hm theo cỏch búc tỏch t ỏ
ỏ rn cng
ỏ b ri/t
bn cao

bn
trung bỡnh
bn
thp t dớnh t ri t chy
Khoan n mỡn


Mỏy o ton gng
(mỏy khoan hm (Tunnel,
Boring Machine -TBM)


Mỏy o tng phn gng, mỏy ct
tng phn (Roadhesder - RH), mỏy xi

o bng cỏc mỏy o xỳc, xỳc bc


Mỏy khiờn o (Shild Machine - SM)

o bng ra la (sc
nc, khớ nộn)
b. Cỏch phõn loi theo phng phỏp thi cụng v phõn tng hay bc:
Các phơng pháp thi công ngầm
Phơng pháp thi công thông thờng
Phơng pháp thi công bằng máy
Khoan - nổ mìn
Máy đào xúc, máy xới
Máy đào lò RH
Máy khoan hầm TBM

Máy khiên đào SM
Hở
Có khiên
Đào
toàn
gơng
Đào từng
phần
gơng
Kích
ép
ống,
đào
hầm
nhỏ

Hỡnh 1.1: Phõn loi theo phng phỏp thi cụng ngm
c. Cỏch phõn loi theo s o v cỏch chng gi.



14
Ph- ơng phá p Ng ầm t hi cô ng xây
dựng công t r ình ngầm
Sơ đồ đào
Phơng pháp khai đào
Biện pháp thực hiện
trớc khi đào
Ph- ơng phá p bảo vệ
và chống giữ

+ Toàn tiết diện
+ Chia gơng
+ Khoan nổ mìn
+ Máy đào hầm
+ Nén ép ống (vỏ chống)
Biện pháp thực hiện
sau khi đào
+ Các biện pháp gia cố,
neo, khiên vòm lới đào
+ Sử dụng khiên kín
+ Bê tông phu
+ Khung gỗ ép
+ Vỏ bê tông đổ tại chỗ
+ Neo

Hỡnh 1.2: Phõn loi theo phng phỏp thi cụng o v chng gi
phõn tớch tip theo, cú th a ra cỏch phõn loi cỏc phng phỏp o hm kớn
theo thut ng thng c s dng Vit nam nh sau:
* Phng phỏp khoan n truyn thng v NATM.
Phng phỏp thi cụng cụng trỡnh ngm truyn thng hay cũn gi l phng phỏp
m c s dng rng rói trong lnh vc xõy dng hm v cụng trỡnh ngm do kh
nng ỏp dng cho nhiu loi cụng trỡnh ngm khỏc nhau nh hm giao thụng, thu
in, tng ngm, vi nhng hỡnh dng v kớch thc hỡnh hc phc tp, v xõy
dng trong t ỏ bt k.
* Phng phỏp khoan o (TBM) v phng phỏp Khiờn o (SM).
V c bn phng phỏp TBM v SM cú rt nhiu im ging nhau, s khỏc
nhau vi cỏc t hp o hiờn i ch cu to b phn cụng tỏc( o phỏ t ỏ-
khoan o; t tng chớnh ca TBM) v cu to v bo v (vỡ chng- khiờn; t
tng chớnh ca phng phỏp khiờn).
* Phng phỏp kớch y (pipe jacking).

Phng phỏp kớch y (hỡnh 10) l mt k thut o ngm c s dng cho cỏc
cụng trỡnh ngm ch yu loi ng ng k thut, thi cụng bng cỏch y cỏc on
ng cú chiu di nht nh vi ng kớnh gii hn. Phng phỏp ny c s dng
ch yu cho cỏc ng hm cú ng kớnh nh t chiu sõu khụng ln lm v
xõy dng ti nhng ni m phng phỏp o h khụng thớch hp. Phng phỏp
kớch y- v bn cht, ú l phng phỏp h ging ngang. Cựng c s nh nhau
cng cú th gi nú l phng phỏp khiờn o mini



15
* Các phương pháp đặc biệt (Phương pháp làm lạnh, Phương pháp nổ ép,…)
* Đánh giá khả năng áp dụng các phương pháp trên trong xây dựng các công trình
ngầm đô thị.
Một phương pháp thi công hợp lý bao hàm nhiều yếu tố khác nhau, vấn đề cơ
bản là chọn được phương pháp đào, sơ đồ đào và sơ đồ thi công.
Phương pháp thi công bao gồm các công việc cơ bản là trình tự đào, chống đỡ hầm
và bốc xúc vận chuyển, chúng cần được bố trí theo một chu trình hợp lý (chu kỳ
công tác- chu kỳ khoan nổ ). Một phương pháp thi công hợp lý đảm bảo: đào đều
đặn và kinh tế trong toàn bộ dự án, hạn chế được hiện tượng giảm bền cho khối đá,
giảm thiểu các loại ảnh hưởng cơ học và môi trường cho khu dân cư…Các yếu tố
cơ bản chi phối việc lựa chọn phương pháp thi công gồm: phương thức đào và
chống giữ; Tiết diện, chiều dài và độ dốc hầm, các tính chất cơ lý của đá liên quan
tới công cụ đào; Điều kiện địa chất, thủy văn, tiến độ.
Trong mỗi phương pháp thi công được lựa chọn cần khẳng định rõ: phương thức
đào phá đất đá, phương pháp chống tạm và giữ ổn định cho khối đá; phương pháp
thoát nước, loại trang thiết bị và tính đồng bộ và khả năng cung ứng, phương thức
và công tác quan trắc, đo đạc.
Phương pháp thi công phụ thuộc theo các điều kiện địa chất, đặc điểm của hầm và
môi trường

1.3. Các dạng kết cấu chống đỡ.
Như đã biết điều kiện của địa chất là nhân tố để xác định kiểu, kích thước kết cấu
gia cố và hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong quá trình thi công. Nhiệm vụ của chống đỡ
tạm trong thi công đảm bảo cho hầm và hố đào không bị phá hoại trước khi xây đúc
công trình, bảo vệ nhân công, thiết bị khỏi sự nghuy hiểm do sụt lở đất…
Tùy theo điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, thời gian xây lắp để quyết định cách
chống đỡ như thế nào cho phù hợp hoặc không phải chống đỡ. Để chọn đúng đắn
kết cấu của vì chống, cừ chống, kích thước khoảng cách cần thiết phải có đầy đủ các
số liệu về địa chất công trình và các chỉ tiêu cơ lý của đất đá, các số liệu về áp lực
địa tầng, kích thước sụt lở.



16
Việc xác định áp lực đât là một bài toán rất khó không phải bao giờ cũng có thể tìm
được lời giải đúng. Mặt khác tải trọng tác dụng lên các vì chống, cừ chống cũng
biến đổi theo thời gian do nhiều nguyên nhân: Sự lưu biến tải trọng theo thời gian,
sự biến dạng tăng dẫn đến áp lực tăng, ảnh hưởng thi công như nổ mìn, vận chuyển
thi công, nhiệt độ, mực nước ngầm…Nhiệm vụ của các thiết bị chống phải thỏa
mãn tất cả các yêu cầu về kỹ thuật an toàn đồng thời phải bảo đảm công nghệ thi
công toàn bộ công trình với giá thành hợp lý nhất.
Các yêu cầu về kỹ thuật gồm: Độ bền cao, tính ổn định của vì chống phải tiếp nhận
với độ an toàn nhất định với các tải trọng có thể xảy ra; tính đơn giản thi công lắp
ghép dễ dàng; tính chống cháy nổ…
Các yêu cầu kinh tế gồm: Trọng lượng không lớn, vật liệu phổ thông, có khả năng
luân chuyển, giá thành vừa phải…
Các yêu cầu về công nghệ; Đơn giản, dễ sản xuất, lắp đặt, khả năng luân chuyển tốt,
dễ dùng cơ giới hóa trong lắp đặt và thi công các phần việc khác, không cồng kênh,
ít chiếm không gian…
a. Phương pháp đào kín

* Chống đỡ bằng gỗ: Phương pháp chống đỡ bằng gỗ được sử dụng trong khai
khoáng. Ưu điểm của phương pháp này là vật liệu dễ kiếm, giá thành rẻ thích hợp
với loại đường hầm nhỏ, loại đất cứng vừa, có thể sử dụng hoàn toàn bằng thủ công.
* Gia cố bằng vì chống kim loại: Được sử dụng trong điều kiện địa chất phức tạp,
đất mềm yếu. Vòm thép cấu tạo như một khung thép tựa sát vào vách đào hai thành
và vòm; các khung được nối với nhau bởi các thanh giằng. Ưu điểm của phương
pháp này là có khả năng chịu tải cao, sử dụng nhiều lần, vận chuyển dễ dàng, dễ chế
tạo…
* Gia cố anke (neo): Có tác dụng đưa toàn bộ khối đá xung quanh khoang đào tham
gia chịu lực. Phương pháp này lợi dụng khả năng tự cân bằng của khối đất đá trong
đường hầm, huy động khả năng cao nhất chịu lực của khối đá
* Gia cố bằng bê tông phun: Trong vùng khoang đào có địa chất yếu, nứt nẻ dùng
bê tông phun để tạo ra vòm chống.



17
* Gia cố bê tông cốt thép lắp ghép và liền khối: Sử dụng trong các đường hầm
không có vỏ hầm, kích thước khoang đào nhỏ.
b. Phương pháp đào hở
* Tường barret
Việc kết hợp giữa cọc chịu lực và tường tầng hầm dẫn đến ý tưởng làm móng tường
trong đất, trường hợp này tường trong đất có thể được thiết kế và tính toán như một
loại móng sâu. Ngoài ra tường trong đất hoặc vật liệu rời (earth fill dam - rock fill
dam). Tường chắn đất cũng rất hữu ích cho việc thi công các hố đào sâu và bảo đảm
ổn định cho các công trình lân cận khi thi công chen trong thành phố.

Hình 1.3: Thi công chống đỡ bằng tường barret

* Tường cừ cọc ván

Cừ ván thép hay còn gọi là cọc ván thép cừ thép, cừ Larssen, cọc bản, là một cấu
kiện dạng tấm có các rãnh khoá (me cừ) để hợp thành một tường chắn khép kín.
Nhằm mục đích ngăn nước và chắn đất trong hầu hết các trường hợp ứng dụng.