Các thách thức an toàn trong việc xây dựng đường hầm dưới lòng đất được khám phá

Hãy tưởng tượng một con rồng bằng thép đan xen qua những hình thành địa chất phức tạp dưới lòng đất, cuối cùng kết nối hai đầu của một thành phố và mang lại sự thuận tiện và thịnh vượng.Kỹ thuật đường hầm đại diện cho một công việc to lớn như vậy đầy rẫy cả những thách thức và cơ hộiTuy nhiên, chi phí cao, điều kiện địa chất phức tạp, và nguy cơ an toàn tiềm tàng làm cho mọi dự án đường hầm là một nỗ lực cao.và xây dựng đường hầm hiệu quả trong khi chuyển đổi không gian dưới lòng đất thành tài sản có giá trịBài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về từng giai đoạn của kỹ thuật đường hầm, làm nổi bật các rủi ro và đưa ra các giải pháp chuyên môn.

Mỗi dự án kỹ thuật lớn đều bắt đầu với một kế hoạch tỉ mỉ, và việc xây dựng đường hầm cũng không ngoại lệ.Các nghiên cứu khả thi toàn diện phải đặt nền tảng cho toàn bộ dự án.

Một đánh giá địa chất kỹ lưỡng về tuyến đường hầm được đề xuất là rất quan trọng đối với một cuộc kiểm tra y tế chẩn đoán tình trạng của bệnh nhân trước khi điều trị.

• Nghiên cứu thực địa:Các nhóm địa chất và kỹ thuật tiến hành khảo sát tại chỗ để thu thập dữ liệu trực tiếp.
• Khoan và lấy mẫu lõi:Thu thập các mẫu đá và đất để phân tích trong phòng thí nghiệm để xác định tính chất vật lý và cơ học.
• Khảo sát địa chấn:Sử dụng sóng địa chấn để phát hiện các đứt gãy, nứt và vùng yếu.
• Phân tích địa kỹ thuật:Đánh giá độ bền đất / đá, độ thấm và độ ổn định để thông báo thiết kế và xây dựng.

Những biện pháp này giúp giảm thiểu rủi ro địa chất. Ví dụ, xác định các đường đứt gãy có thể cần phải tăng cường đặc biệt để ngăn chặn sự sụp đổ.

Các dự án đường hầm chắc chắn ảnh hưởng đến hệ sinh thái xung quanh.

• Tác động sinh thái và xã hội:Đánh giá tác động đến động vật hoang dã, tài nguyên nước và cộng đồng lân cận.
• Sự tham gia của các bên liên quan:Tham khảo ý kiến của cư dân và chính quyền địa phương để giải quyết các mối quan tâm một cách minh bạch.
• Chiến lược giảm thiểu:Thực hiện các kế hoạch giảm tiếng ồn, xử lý nước thải và trồng rừng.

Chọn sự sắp xếp đường hầm tối ưu bao gồm cân bằng:

• Giảm độ dài:Giảm chi phí xây dựng khi có thể.
• Tránh các nguy cơ địa chất:Lái xe tránh xa các lỗi, đáy nước cao, hoặc tầng không ổn định.
• Tác động cộng đồng:Hạn chế di dời tài sản và gián đoạn cơ sở hạ tầng.
• An toàn hoạt động:Đảm bảo thông gió đầy đủ, lối ra khẩn cấp và tính toàn vẹn của cấu trúc.

Chỉ thị 2004/96/EC thiết lập các giao thức an toàn tối thiểu cho các đường hầm đường xuyên châu Âu, nhằm mục đích ngăn ngừa các tai nạn đe dọa đến tính mạng, cơ sở hạ tầng và môi trường.Bằng cách chuẩn hóa các biện pháp ứng phó khẩn cấp, khuôn khổ tăng cường khả năng phục hồi đường hầm trên khắp châu Âu.

Các dự án đường hầm cần tài trợ đáng kể và phê duyệt pháp lý trước khi bắt đầu.

• Ngân sách chính phủ:Tài trợ công tiếp tục là nguồn chính.
• Đầu tư tư nhân:Thu hút vốn để chia sẻ gánh nặng tài chính.
• Quan hệ đối tác công - tư (PPP):Mô hình chia sẻ rủi ro hợp tác.

Các dự án phải có được giấy phép bảo vệ môi trường, sử dụng đất đai và xây dựng, đòi hỏi phải có tài liệu chi tiết và phối hợp liên bộ.

Các giai đoạn thiết kế chi tiết chuyển các khái niệm thành các bản thiết kế có thể thực hiện, giải quyết:

• Tính toàn vẹn về cấu trúc:Các đường hầm cắt ngang, vật liệu lót và hệ thống hỗ trợ.
• Tích hợp hệ thống:Hệ thống thông gió, ánh sáng, thoát nước và hệ thống an toàn cháy.

Phương pháp khác nhau tùy theo địa chất:

• Máy khoan đường hầm (TBM):Lý tưởng cho các đường hầm ổn định, đường dài.
• Phương pháp đường hầm Áo mới (NATM):linh hoạt cho các địa chất phức tạp.
• Cắt và phủ:Thích hợp cho độ sâu nông trong khu vực đô thị.

Các quy trình đấu thầu nghiêm ngặt đảm bảo các nhà thầu và nhà cung cấp đủ điều kiện được lựa chọn dựa trên chuyên môn kỹ thuật, hồ sơ an toàn và sự ổn định tài chính.chất lượng chất chống thấm nước, chi phí, và giao hàng kịp thời.

Giai đoạn rủi ro cao nhất đòi hỏi:

• Theo dõi thời gian thực:Khám phá sự dịch chuyển mặt đất hoặc rò rỉ khí.
• Hệ thống hỗ trợ:Các vòm bằng thép, bê tông, hoặc cọc đá để ổn định các cuộc khai quật.
• Chuẩn bị khẩn cấp:Các cuộc tập huấn sơ tán và giảm thiểu nguy hiểm.

Sau khi xây dựng, đường hầm cần:

• Không khí và ánh sáng:Đảm bảo chất lượng không khí và tầm nhìn.
• Giám sát và Truyền thông:CCTV và mạng vô tuyến để quản lý sự cố.
• Chống cháy:Máy phun nước và lối ra khẩn cấp.

Các đánh giá trước khi mở bao gồm kiểm tra tải trọng cấu trúc, kiểm tra chức năng hệ thống và kiểm toán an toàn của các chuyên gia độc lập để khắc phục các lỗ hổng.

Rủi ro chính và biện pháp đối phó:

• Địa chất:Phá vỡ hoặc khử nước ở các vùng áp suất cao.
• An toàn:Các chương trình đào tạo và các hệ thống tắt tự động (ví dụ, cho rò rỉ khí).
• Môi trường:Giảm bụi và ngăn chảy.

Tiến sĩ Greg Corbin, một cựu chiến binh của các dự án đường hầm lớn như mở rộng BART của San Francisco và đường hầm SR 99 của Seattle, nhấn mạnh:Trong khi bản đồ rộng rãi giúp tránh chúng, các cuộc gặp bất ngờ gây ra việc khóa máy ngay lập tức để ngăn chặn khí xâm nhập, mặc dù điều này có thể trì hoãn tiến trình cho đến khi niêm phong giếng đúng cách.

Các điểm truy cập hạn chế và không gian làm việc hạn chế đòi hỏi sự phối hợp giao hàng đúng thời gian để ngăn chặn các nút thắt.

Kỹ thuật đường hầm vẫn là một ngành có rủi ro cao, nơi quy hoạch tỉ mỉ, tiến bộ công nghệ và quản lý rủi ro thích nghi hội tụ.năng lực đổi mới của ngành công nghiệp sẽ quyết định khả năng cung cấp an toàn hơn, cơ sở hạ tầng ngầm bền vững hơn.