THiết kế công trình ngầm

1

VỀ CUỐN SÁCH: “THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH NGẦM”
Đỗ Thụy Đằng 0912763260

TÓM TẮT NỘI DUNG:

Bài báo xác định: cuốn sách [1] có 1 số sai sót phải được sửa chữa; để chắc
ch
ắn rằng, người đọc thông thường, nhất là sinh viên không bị hiểu sai.
Cuốn sách “Thiết kế công trình ngầm” [1] của tác giả An Young Xơn (Triều Tiên)
và dịch giả Phạm Anh Tuấn (Việt Nam), do nhà xuất bản xây dựng Hà Nội ấn hành
năm 2002 có nội dung chủ yếu là một số kiến thức sơ bộ về sơ đồ bố trí cùng với sơ
đồ cấu trúc một số công trình ngầm.
Có thể do tác giả, cũng có thể do dịch giả, cuốn sách đã làm nảy sinh nhiều điều
cần bàn bạc. Tuy nhiên để người đọc, đặc biệt là các sinh viên thu nhận được những
kiến thức cơ bản, ở đây chỉ xin bàn về một số điểm trọng yếu liên quan đến những
kiến thức cơ bản ban đầu về công trình ngầm.
1. VỀ KHÁI NIỆM “CÔNG TRÌNH NGẦM”:
Trong cuốn sách chưa đưa ra được định nghĩa và hình ảnh chung về các công
trình ngầm, cùng với những hệ thống phân loại chúng một cách tỉ mỉ cụ thể theo
từng đặc tính của chúng cũng như theo từng yếu tố liên quan chủ yếu nhất. Cho
nên có lúc (trang 3), khái niệm này được hiểu là tất cả những công trình xây dựng
nằm trong lòng đất, không phân biệt tư thế của trục dọc chính. Nhưng lại có lúc
(chương 2 và trang 100), khái niệm này lại chỉ được hiểu hạn chế là những công
trình xây dựng nằm trong lòng đất có trục dọc chính không thẳng đứng. Bởi vì các
giếng đứng thì không phù hợp với câu: “Mặt bằng công trình ngầm có thể bố trí
thẳng, cong hoặc một phần bố trí cong, phần còn lại bố trí thẳng (trang 11)”. Thêm
nữa khi đọc đến câu: “Thân của hầm đứng được tính từ phần cuối cưả vào cho đến
phần kết nối với công trình ngầm” (trang 100) thì lại càng không hiểu nổi giếng
đứng (trong cuốn sách gọi là hầm đứng) là một loại công trình ngầm.

Cũng từ nguyên nhân thiếu định nghĩa mạch lạc về công trình ngầm cho nên
cuốn sách còn chưa đề cập đến các loại hầm dưới nước sau đây:
Hầm đập: Loại hầm chỉ có một phần bên dưới liên kết chặt chẽ với đất đá dưới
vùng nước mặt thường xuyên (sông, hồ, biển ), còn phần bên trên tiếp xúc trực
tiếp với mặt nước thường xuyên (giống như đập nước).
Hầm cầu: Loại hầm chỉ có một số vị trí liên kết với đất đá dưới vùng nước mặt
thường xuyên thông qua các mố trụ, còn lại đều tiếp xúc trực tiếp với nước mặt đó
(giống như cầu nếu coi môi trường nước xung quanh hầm tương đương với môi
trường khí xung quanh cầu)
2. Về định hướng cho công tác đào công trình ngầm bằng phương pháp
khoan nổ mìn:
Nếu viết: “Tiết diện dôi thừa có thể sẽ càng lớn, tăng theo chiều sâu lỗ khoan nổ
mìn” và “Để là giảm tiết diện dôi thừa thì những lỗ khoan nổ ở vị trí chu vi xung
quanh của tiết diện đào cần khoan nông” (trang 16) vừa chưa có cơ sở thực tế, vừa
làm hại ý đồ sáng tạo liên quan đến việc tăng chiều sâu khoan nổ mìn để tăng tiến
độ chu kỳ, tăng hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và an toàn trong công tác khoan nổ mìn
tiến gương xây dựng công trình ngầm. (Xem thêm [2], [3] và [4])
2

3. Về tuyến công trình thuỷ năng của nhà máy thủy điện ngầm:
Trong cuốn sách tuy có một số sơ đồ tuyến công trình thuỷ năng của nhà máy
thuỷ điện ngầm (trang 72 và trang 75), nhưng do không có hệ thống phân loại các
sơ đồ bố trí các công trình trên toàn tuyến, cho nên người đọc không thể hướng ý
đồ tiết kiệm vào vấn đề bố trí buồng tua bin phát điện. Cụ thể là cuốn sách chỉ nêu
sơ đồ bố trí buồng tua bin phát điện ở cuối tuyến công trình thuỷ năng. Khi đó tỉ lệ
chiều dài đường hầm dẫn nước đầu (từ cửa nhận nước đến miệng công trình đổ
nước áp lực xuống tuabin) so với chiều dài toàn tuyến công trình thuỷ năng là khá
lớn. Cho nên tuy trong tuyến đã có tháp nhận nước kiêm điều áp (để bảo vệ đoạn
hầm dẫn nước đầu khỏi tác hại của nước và xuất hiện khi cho chạy và cho ngừng
tuabin, cũng như khi đóng và mở cửa nhận nước) nhưng vẫn phải có tháp điều áp

tuabin để bảo vệ công trình đổ nước áp lực xuống tuabin (trong thực tế công trình
này thường là giếng đứng hoặc đường hầm dốc – còn dịch giả cuốn sách gọi là
đường ống áp lực) và cửa van của tuabin khỏi tác hại của nước và xuất hiện khi cho
chạy và khi ngừng tua bin, nhất là khi hệ thống công trình thuỷ năng có số lượng
đường dẫn nước đầu khác số lượng công trình đổ nước xuống tuabin và khác số
lượng tuabin công tác.
Cũng về loại hình sơ đồ tuyến công trình thủy năng này, cuốn sách còn chưa
đưa ra được các trường hợp phải sử dụng công trình điều áp bảo vệ đường hầm
thoát nước sau tuabin phát điện. Cho nên người đọc chưa thể khái quát được những
kiến thức ban đầu về tuyến công trình ngầm thuỷ năng của nhà máy thuỷ điện
ngầm.
Nếu xác định rõ có ba sơ đồ bố trí buồng tuabin phát điện trong tuyến các công
trình năng lượng của nhà máy thuỷ điện ngầm, cùng với các ưu nhược điểm cơ bản
của chúng, người đọc Việt Nam mới hiểu được tại sao tuyến công trình thuỷ năng
của nhà máy thuỷ điện ngầm Hoà Bình trên sông Đà và các tuyến công trình thuỷ
năng của các nhà máy thuỷ điện ngầm các bậc trung gian trên sông Sê San của
chúng ta chỉ có tháp nhận nước.
Thêm nữa, về các công trình ngầm chính (đường hầm dẫn nước, đường hầm
thoát nước, công trình điều áp, buồng tuabin, trạm biến thế điện, công trình đổ
nước áp lực xuống tua bin ) của nhà máy thuỷ điện ngầm, trong cuốn sách vẫn
chưa trình bày khái niệm về quy mô cấu trúc của các công trình ngầm khác ngoài
các đường hầm dẫn nước và thoát nước tuabin. Đặc biệt về công trình điều áp, cuốn
sách chưa nêu được hình ảnh chung (Xem thêm 6 và 7). Cho nên khi viết: “Tháp
điều áp thường được bố trí ở vị trí tiếp giáp giữa đường dẫn nước và đường ống áp
lực” (trang 72) là không khái quát cả về chức năng, vị trí, quy mô và nguyên lý làm
việc.
4. Về các công trình ngầm trong mỏ:
Có thể nói rằng, khi so sánh danh mục các công trình ngầm theo từng lĩnh vực
(khai thác mỏ, giao thông, thuỷ công ) thì danh mục các công trình ngầm theo
lĩnh vực khai thác mỏ là dài nhất.

Cho nên khi không có điều kiện trình bày tỉ mỉ, có thể chỉ cần nêu: Các công
trình ngầm trong mỏ được phân chia theo độ dốc, quy mô và đặc tính công tác
thành: giếng đứng, giếng nghiêng, hầm trạm, lò nghiêng, lò bằng, nút giao cắt, lò
chợ, hốc, ngách và các lò phụ trợ.
5. Về cấu tạo các vì chống trong hầm lò:
Cuốn sách đưa ra một số vì chống có cấu tạo chưa hợp lý:
3

5.1 - Vì chống gỗ không kín ở hình 1-72 (trang 92) dễ dàng bị bật chân cột khi
chịu tác dụng của áp lực đất đá bên tường, vì các chân cột đều được bố trí gần như
là nổi trên mặt nền.
5.2 - Vì chống thép lòng mo ở hình 1-76 (trang 94) dễ dàng bị vênh vặn dưới
tác dụng của các lực xô dọc đường lò (như áp lực của khí nổ ở gương đào, lực xô
của phương tiện vận tải ) và các hợp lực không nằm trong mặt phẳng của vì
chống, bởi vì các thanh giằng dọc, (trong cuốn sách [1] gọi là thanh liên kết) không
được bố trí ở mức trung bình của độ cao toàn vì chống (giống như các thanh giằng
các chấn song đơn cửa sổ tốt nhất là nằm ở mức giữa chấn song).
6. Về thiết kế giếng đứng:
6.1 - Khái niệm giếng đứng trong cuốn sách không rõ ràng. Trong câu: “Điều
tra thăm dò có các phương pháp: Phương pháp đào giếng, phương pháp đào đường
hầm ngang hoặc đường hầm đứng, phương pháp khoan” (trang 10), đã sử dụng
thuật ngữ không rõ ràng, làm cho người đọc không hiểu nổi đường hầm đứng có
đặc tính gì.
Thực tế cho thấy, nếu không kể đến các phương pháp địa vật lý, có thể phân
chia các phương pháp điều tra thăm dò dưới mặt đất theo yêu cầu lấy mẫu đất đá
thành 02 phân nhóm cơ bản:
- Nhờ các công trình đào hào, hố, lò, giếng thăm dò
- Nhờ các công trình khoan thăm dò.
Trở lại khái niệm giếng đứng, người đọc thấy rằng: Khi thì cuốn sách coi giếng
đứng khác với hầm đứng (trang 10), khi thì cuốn sách coi hầm đứng là giếng đứng

(trang 98).
6.2 - Nếu hiểu giếng đứng trong ngành mỏ chỉ sâu tới 100m như ở trang 98 của
cuốn sách là hoàn toàn phiến diện. Thực tế ở nhiều nước đã có những giếng đứng
sâu hơn 1000m, đặc biệt ở Nam Phi đã có những giếng mỏ sâu tới 3000m.
6.3 - Cuốn sách gọi toàn bộ cửa giếng (hay miệng giếng) (shaft mouth) và cổ
giếng (shaft colar) là cửa hầm đứng (trang 100 và trang 101) cho nên chưa thống
kê được trường hợp cổ giếng có thể là nơi hành lang ngầm dẫn từ mặt đất xuống
(hành lang dẫn gió, hành lang đặt ống và cáp, hành lang cho người đi lại, hành lang
chuyển áp và nhiệt độ ) giao cắt giếng đứng. Tức là chưa thống kê được trường
hợp đoạn cổ giếng có thể có các cửa máng công tác thông qua.
6.4 - Giếng mỏ có thể phục vụ khai thác một tầng hay nhiều tầng, nghĩa là mỗi
giếng mỏ có thể mở ra một hay nhiều cửa tầng (cuốn sách gọi là phần kết nối); cho
nên khi viết “Thân của hầm đứng được tính từ phần cuối cửa vào cho đến phần kết
nối với công trình ngầm” (trang 100) là chưa hợp lý.
6.5 - Chỉ những giếng trục tải thùng cũi (cage shafts), khi đó cửa tầng là cửa lò
nối [5] giữa giếng cũi với đường lò vận chuyển đầu nối của sân giếng (shaft
station), phải giao nhận các thanh vật liệu dài qua lại (hình 1.79 và hình 1.82) thì
cửa lò nối mới phải có độ cao tính toán như trang 102 và hình 1.82.
Với các giếng thông gió chuyên dùng (ventilating shaft) thì cửa tầng chỉ là cửa lò
nối với đường lò thông gió và người qua lại. ở đây không cần chuyển giao với các
thanh vật liệu dài, cho nên không cần có độ cao theo tính toán như trang 102 và
hình 1.82.
Đặc biệt với các giếng trục tải thùng skip (skip shaft) thì cửa tầng lại là cửa
máng rót từ buồng định lượng và cửa máng thoát bụi từ trạm tiếp nhận, cho nên
không thể tính độ cao như trang 102 và hình 1.82.
4

6.6 - Cuốn sách đã gây cho người đọc hiểu không đầy đủ và có phần hiểu sai về
cấu tạo và nhiệm vụ của đoạn đáy giếng mỏ.
Đoạn đáy giếng (mỏ) là đoạn dưới cùng của giếng (mỏ) kể từ mức nền của tầng

dưới cùng xuống hết đáy giếng (xem hình 1.79 trang 101). Nhiệm vụ của đoạn này
được xác định tuỳ theo từng loại giếng:
Với giếng có trục tải, đoạn đáy giếng có nhiệm vụ:
- Bảo đảm an toàn khi thùng trục chạy quá đà.
- Bố trí rốn chứa bùn nước trôi theo thành giếng xuống cùng trạm bơm nước và
vét bùn đưa lên.
- Chứa thiết bị cuộn dây cáp cân bằng của hệ thống trục tải.
- Đặt mô hình định vị chân cho các đường định hướng cứng hoặc bệ và cơ cấu
căng đường. định hướng mềm.
- Riêng với giếng trục tải đường skip, đoạn đáy giếng còn dùng để bố trí hệ
thống trang thiết bị hứng và chuyển tải hàng rơi vãi khi rót tải cho thùng skip.
Với giếng không trục tải, đoạn đáy giếng chỉ có nhiệm vụ bố trí rốn cùng với
trạm lắng vét bùn và thoát nước ở đây.
Cần nói thêm rằng lượng nước và bùn chủ yếu của mỗi tầng đã được tập trung
vào hệ thống trạm lắng vét bùn, chứa nước tập trung và thoát nước trong khu vực
sân giếng.
Tóm lại, cuốn sách vừa có nhiều chỗ chưa nêu được những khái niệm tổng hợp,
vừa có nhiều chỗ đưa ra những khái niệm sai về các công trình ngầm trong mỏ nói
riêng và các công trình ngầm nói chung; cho nên người đọc, đặc biệt là các sinh
viên và những người bắt đầu tìm hiểu kỹ thuật xây dựng công trình ngầm và mỏ,
rất dễ hiểu phiến diện và sai.
Đỗ Thụy Đằng 0912763260

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH:
1- An Young Xơn – Thiết kế công trình ngầm. Người dịch: Phạm Anh Tuấn –
Nhà xuất bản Xây Dựng Hà Nội 2002.
2- Nguyễn Thế Phùng và Nguyễn Quốc Hùng – Thiết kế công trình hầm giao
thông- Nhà xuất bản giao thông vận tải Hà Nội 1998.
3- Đào Văn Canh- Nghiên cứu các thông số khoan nổ mìn đào hầm dẫn nước
tuyến năng lượng thuỷ điện Yaly – Tạp chí Công nghiệp mỏ Hà Nội 4/1998

4- Đỗ Thụy Đằng – Xác định sơ bộ vị trí, cấu trúc các liều thuốc nổ của các lỗ
mìn biên rất sâu khi đào gương hầm lớn – Tạp chí Công nghiệp mỏ Hà Nội
2/2002.
5- Đỗ Thụy Đằng – Chiều cao cửa lò nối giếng cũi với sân giếng – Thông tin
khoa học Công nghệ mỏ Hà Nội 8/2001.


ABSTRACT:
About the book: “Design of underground constructions”
Do Thuy Dang 0912763260

This article defines: the book [1] has some mistakes, which must have been
corrected, in order to make sure that, common readers, in there first and foremost
are student readers, will have not been misunderstanded.