Chương 1 – HOẠCH ĐỊNH

1.1 GIỚI THIỆU

Hầm đường bộ, theo định nghĩa của Ủy ban Kỹ thuật về Hầm (T-20) thuộc Hiệp hội các Quan chức Đường cao tốc và Giao thông Vận tải Tiểu bang Hoa Kỳ (AASHTO), là các tuyến đường khép kín mà phương tiện chỉ có thể ra vào qua các cửa hầm, bất kể loại kết cấu hay phương pháp thi công. Ủy ban này cũng quy định rằng hầm đường bộ không bao gồm các đoạn đường khép kín được tạo thành bởi cầu đường bộ, cầu đường sắt hoặc các loại cầu khác. Định nghĩa này áp dụng cho mọi loại kết cấu hầm và các phương pháp thi công hầm như hầm đào hở rồi lấp (Chương 5), hầm đào kín và hầm đào trong đá (Chương 6), nền đất mềm (Chương 7), nền đất khó khăn (Chương 8), hầm dìm (Chương 11) và đào hầm bằng hộp kích đẩy (Chương 12).

Hầm đường bộ là một phương án khả thi để vượt qua thủy vực hoặc đi xuyên qua các vật cản địa hình như núi, các tuyến đường hiện hữu, đường sắt hoặc công trình; hoặc để đáp ứng các yêu cầu về môi trường hay sinh thái. Ngoài ra, hầm đường bộ còn là giải pháp khả thi để giảm thiểu các tác động môi trường tiềm ẩn như ùn tắc giao thông, dòng đi bộ, chất lượng không khí, ô nhiễm tiếng ồn hoặc tác động thị giác; để bảo vệ các khu vực có giá trị đặc biệt về văn hóa hoặc lịch sử như các khu bảo tồn, công trình kiến trúc hay tài sản tư nhân; hoặc vì các lý do bền vững khác, chẳng hạn tránh tác động đến môi trường sống tự nhiên hoặc giảm xáo trộn đối với bề mặt đất. Hình 1-1 cho thấy cửa của hầm Hanging Lake và Reverse Curve trong hẻm núi Glenwood – hai hầm song sinh dài 4,000 ft (1,219 m) mang một đoạn quan trọng của tuyến I-70 đi qua thắng cảnh hẻm núi Glenwood của bang Colorado một cách hài hòa, ít gây ảnh hưởng đến cảnh quan.

Việc hoạch định cho một hầm đường bộ đòi hỏi sự tham gia và đánh giá của nhiều chuyên ngành, và nhìn chung nên áp dụng cùng các tiêu chuẩn như đối với các phương án đường trên mặt đất và cầu, ngoại trừ một số điểm sẽ được thảo luận sau. Một số vấn đề nhất định, như chiếu sáng, thông gió, an toàn sinh mạng, vận hành và bảo trì, v.v., cần được xem xét riêng cho hầm. Ngoài chi phí đầu tư xây dựng ban đầu, cũng cần thực hiện phân tích chi phí vòng đời có xét đến tuổi thọ sử dụng của hầm. Cần lưu ý rằng tuổi thọ kỳ vọng của hầm dài hơn đáng kể so với các công trình khác như cầu hoặc đường bộ.

Chương này trình bày tổng quan chung về quá trình hoạch định cho một dự án hầm đường bộ, bao gồm nghiên cứu các tuyến thay thế, nghiên cứu loại hầm và phương pháp đào hầm, lập kế hoạch vận hành và tài chính, cũng như phân tích và quản lý rủi ro.

1.1.1 Hình dạng hầm và các yếu tố bên trong

Có ba dạng chính của hầm đường bộ: dạng tròn, dạng chữ nhật và dạng móng ngựa hoặc dạng cong. Hình dạng của hầm phụ thuộc chủ yếu vào phương pháp được sử dụng để thi công hầm và vào điều kiện nền đất. Ví dụ, hầm chữ nhật (Hình 1-2) thường được thi công bằng phương pháp đào hở rồi lấp (Chương 5), bằng phương pháp hầm dìm (Chương 11) hoặc bằng phương pháp đốt đẩy (Chương 12). Hầm tròn (Hình 1-3) nói chung được thi công bằng máy đào hầm TBM hoặc bằng phương pháp khoan nổ trong đá. Hầm dạng móng ngựa (Hình 1-4) nói chung được thi công bằng phương pháp khoan nổ trong đá hoặc theo Sequential Excavation Method (SEM), còn gọi là New Austrian Tunneling Method (NATM) (Chương 9).

Các hầm đường bộ thường được lắp đặt vỏ hầm bằng bê tông và các bề mặt hoàn thiện bên trong. Một số hầm trong đá không có vỏ hầm, ngoại trừ tại các cửa hầm và tại một số khu vực nơi khối đá kém ổn định hơn. Trong trường hợp này, thường cần gia cường đá.

Gia cường đá ban đầu bao gồm việc sử dụng bu lông đá với các dải thép bên trong và thanh giằng mỏ, chốt thép không căng kéo, hoặc bu lông thép căng kéo. Để ngăn các mảnh đá nhỏ bong tách, có thể sử dụng lưới thép, bê tông phun, hoặc một lớp vỏ hầm bê tông mỏng.

Bê tông phun thường được dùng làm vỏ hầm ban đầu trước khi lắp đặt vỏ hầm cuối cùng, hoặc dùng như một giải pháp cục bộ cho các vùng mất ổn định trong hầm đá. Bê tông phun cũng có thể được dùng làm vỏ hầm cuối cùng. Vật liệu này thường được thi công theo từng lớp, với lưới thép hàn và/hoặc sợi thép làm cốt gia cường. Bề mặt bên trong có thể được hoàn thiện nhẵn và thường không có sợi thép.

Vỏ hầm segment đúc sẵn chủ yếu được sử dụng kết hợp với TBM trong nền đất mềm và đôi khi trong đá. Các segment thường được lắp dựng bên trong đuôi khiên của TBM. Vỏ hầm segment đã từng được làm bằng gang, thép và bê tông. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết vỏ hầm segment đều làm bằng bê tông. Chúng thường có gioăng và được bắt bu lông để ngăn nước xâm nhập.

Vỏ hầm segment đúc sẵn đôi khi được dùng làm vỏ hầm tạm, bên trong đó sẽ thi công vỏ hầm cuối cùng bằng bê tông đổ tại chỗ, hoặc được dùng làm vỏ hầm cuối cùng. Các chi tiết thiết kế bổ sung được trình bày trong các Chương 6 đến 10.

Hầm đường bộ thường được hoàn thiện bằng các lớp hoàn thiện bên trong để đáp ứng yêu cầu an toàn và bảo trì. Tường và trần thường có bề mặt hoàn thiện, trong khi mặt đường thường được rải bê tông asphalt.

Các lớp hoàn thiện bên trong, thường được lắp đặt hoặc dán vào vỏ hầm cuối cùng, bao gồm gạch ceramic, tấm kim loại phủ epoxy, tấm kim loại tráng men sứ, hoặc các loại lớp phủ khác nhau. Chúng giúp tăng cường chiếu sáng và tầm nhìn trong hầm, bảo vệ vỏ hầm khỏi cháy, giảm tiếng ồn và tạo bề mặt dễ vệ sinh. Chi tiết thiết kế cho các lớp hoàn thiện bên trong cuối cùng không thuộc phạm vi của Sổ tay này.

Các hầm thường được trang bị nhiều hệ thống khác nhau như thông gió, chiếu sáng, thông tin liên lạc, an toàn cháy nổ, vận hành và điều khiển giao thông, bao gồm hệ thống thông báo, cũng như vận hành và điều khiển các hệ thống khác nhau trong hầm. Các nội dung này không được thảo luận trong Sổ tay này; tuy nhiên, các nhà thiết kế cần lưu ý bố trí không gian và dự phòng cần thiết cho các hệ thống này khi quy hoạch hầm đường bộ. Chi tiết bổ sung được trình bày trong Chương 2 Cấu hình hình học.

1.1.2 Cấp đường và kích thước xe

Một hầm có thể được thiết kế để phù hợp với bất kỳ cấp đường nào và bất kỳ kích thước xe nào. Các cấp đường bộ được trình bày trong A Policy on Geometric Design of Highways and Streets Chương 1, AASHTO (2004). Tuyến, kích thước hình học và kích thước xe thường do cơ quan có thẩm quyền xác định dựa trên phân loại tuyến đường (tức là đường liên bang, đường tiểu bang, đường quận hoặc đường địa phương). Tuy nhiên, phần lớn các quy định này được xây dựng trên cơ sở đường lộ thiên. Vì vậy, cần xem xét cẩn thận khi áp dụng các quy định đó cho hầm đường bộ. Ví dụ, việc bố trí làn dừng khẩn cấp đủ bề rộng trong hầm có thể làm chi phí tăng cao. Cần xem xét khả năng điều chỉnh các quy định này thông qua các giải pháp kỹ thuật và đánh giá kinh tế để vẫn đáp ứng được mục tiêu của các yêu cầu đặt ra.

Kích thước và loại xe cần xét phụ thuộc vào cấp đường. Nói chung, cấu hình hình học của hầm phải đáp ứng được tất cả các loại xe tiềm năng sử dụng các tuyến đường dẫn vào hầm, kể cả các xe quá khổ theo chiều cao như xe quân sự nếu cần. Tuy nhiên, chiều cao hầm không nên vượt quá chiều cao tĩnh không dưới các cầu và cầu vượt của tuyến đường dẫn vào hầm. Mặt khác, một số tuyến đường như parkway chỉ cho phép xe chở khách lưu thông. Trong các trường hợp như vậy, cấu hình hình học của hầm nên phù hợp với chiều cao xe thấp hơn, nhưng vẫn phải lưu ý rằng các xe khẩn cấp như xe cứu hỏa cần có khả năng đi qua hầm, trừ khi có bố trí các xe ứng cứu khẩn cấp chuyên dụng có chiều cao thấp. Cũng cần cân nhắc đến chi phí, vì thiết kế một công trình hầm chỉ để đáp ứng một số rất ít xe siêu trường siêu trọng đặc biệt có thể không kinh tế nếu đã có các tuyến thay thế khả thi. Chẳng hạn, hầm đường bộ A86 ở Paris được thiết kế chỉ để phục vụ hai tầng xe chở khách và có bố trí các xe ứng cứu khẩn cấp chuyên dụng có chiều cao thấp (Hình 1-5).

Bề rộng làn xe chạy và chiều cao trong hầm nên phù hợp với bề rộng và chiều cao của các tuyến đường dẫn vào hầm. Thông thường, khi xác định chiều cao thông xe bên trong hầm, người ta có tính đến phần dự phòng cho việc thảm lại mặt đường.

Ngoại trừ các trường hợp bảo trì hoặc các điều kiện bất thường, giao thông hai chiều trong một ống hầm đơn nên được hạn chế vì lý do an toàn, trừ những trường hợp như hầm đường bộ A-86 có các tầng chạy xe tách biệt. Ngoài ra, người đi bộ và người đi xe đạp cũng không nên sử dụng hầm, trừ khi có bố trí một ống riêng (hoặc lối đi riêng) được thiết kế cho mục đích đó. Một ví dụ của dạng sử dụng này là hầm Mount Baker Ridge tại Seattle, bang Washington.

1.1.3 Năng lực thông hành

Hầm đường bộ nên có ít nhất năng lực thông hành tương đương với đường trên mặt đất. Các nghiên cứu cho thấy rằng trong các hầm có điều tiết giao thông, lưu lượng thông xe còn lớn hơn so với đường lộ thiên không điều tiết, điều này cho thấy có thể xem xét giảm số lượng làn xe bên trong hầm. Tuy nhiên, giao thông sẽ giảm tốc nếu bề rộng làn xe nhỏ hơn tiêu chuẩn (quá hẹp) và người lái xe sẽ có xu hướng tránh xa thành hầm nếu khoảng hở bên đủ không được đảm bảo trong hầm. Ngoài ra, trần quá thấp cũng tạo cảm giác tốc độ và có xu hướng làm xe chạy chậm lại. Vì vậy, điều quan trọng là phải cung cấp bề rộng làn xe và chiều cao phù hợp, tương đương với đường dẫn vào hầm. Khuyến nghị rằng các làn xe trong hầm mới phải đáp ứng các yêu cầu hình học đường bộ hiện hành (ví dụ, 12 ft). Đồng thời cũng khuyến nghị nên có một khoảng cách mép hợp lý giữa làn xe và tường hầm hoặc dải chắn (xem Chương 2 để biết thêm chi tiết).

Hầm đường bộ, đặc biệt là trong khu vực đô thị, thường có các hạn chế đối với hàng hóa vận chuyển. Các hạn chế này có thể bao gồm vật liệu nguy hiểm, khí và chất lỏng dễ cháy, cũng như các xe quá cao hoặc quá rộng. Cần có các biện pháp bố trí trên các tuyến dẫn vào hầm để phát hiện và loại bỏ các loại xe như vậy.

1.2 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN

1.2.1 Nghiên cứu tuyến

Hầm đường bộ là một phương án hệ thống giao thông đường bộ thay thế cho đường trên mặt đất, cầu hoặc cầu cạn. Hầm đường bộ được xem xét nhằm rút ngắn thời gian và quãng đường di chuyển hoặc để tăng thêm năng lực thông hành qua các chướng ngại như núi hoặc vùng nước hở. Chúng cũng được xem xét để tránh ùn tắc trên mặt đất, cải thiện chất lượng không khí, giảm tiếng ồn hoặc giảm thiểu xáo trộn trên bề mặt. Nhiều khi, hầm được đề xuất như một phương án bền vững thay thế cho cầu hoặc đường trên mặt đất. Trong nghiên cứu tuyến hầm, cần xem xét các vấn đề sau:

• Điều kiện dưới bề mặt, địa chất và địa chất thủy văn
• Khả năng thi công
• Tác động môi trường dài hạn
• Động đất
• Các hạn chế về sử dụng đất
• Tiềm năng phát triển không gian phía trên
• Tuổi thọ sử dụng
• Lợi ích kinh tế và chi phí vòng đời
• Vận hành và bảo trì
• An ninh
• Tính bền vững

Nhiều khi tính bền vững không được xem xét; tuy nhiên, những cơ hội mà hầm mang lại cho việc cải thiện môi trường và phát triển bất động sản phía trên là rất khó bỏ qua và cần được phản ánh dưới dạng các khoản tín dụng tài chính. Ở một số khu vực đô thị nơi giá trị bất động sản cao, việc phát triển quyền không gian phía trên tạo ra một nguồn thu đáng kể cho các cơ quan công quyền, nguồn thu này có thể được dùng để bù đắp một phần chi phí xây dựng hầm.

Điều quan trọng là khi so sánh các phương án, chẳng hạn như giữa hầm với cầu hoặc đường tránh, thì việc đánh giá so sánh phải bao gồm cùng mục đích, cùng nhu cầu và cùng các mục tiêu tổng thể của dự án, nhưng không nhất thiết phải theo từng tiêu chí hoàn toàn giống nhau. Ví dụ, một tuyến phù hợp cho cầu có thể chưa chắc đã là tuyến tốt nhất cho hầm. Tương tự, chi phí vòng đời của một cây cầu được xác định trên cơ sở khác với chi phí vòng đời của một hầm.

1.2.2 Nghiên cứu tài chính

Tính khả thi về tài chính của một hầm phụ thuộc vào phân tích chi phí vòng đời của nó. Theo truyền thống, hầm được thiết kế với tuổi thọ từ 100 đến 125 năm. Tuy nhiên, các hầm cũ hiện có (trên 100 năm tuổi) vẫn đang vận hành thành công trên khắp thế giới. Xu hướng gần đây là thiết kế hầm với tuổi thọ 150 năm. Để thuận tiện khi so sánh với một công trình trên mặt đất hoặc một cây cầu, mọi chi phí nên được biểu thị theo chi phí vòng đời. Khi đánh giá chi phí vòng đời của một hầm, cần bao gồm chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì, cũng như chi phí tài chính (nếu có), sử dụng Giá trị hiện tại thuần (Net Present Value). Ngoài ra, cũng cần thực hiện phân tích chi phí – lợi ích, trong đó xem xét các yếu tố vô hình như lợi ích môi trường, mỹ quan, tiếng ồn và rung động, chất lượng không khí, giải phóng mặt bằng, bất động sản, tiềm năng phát triển quyền không gian phía trên, v.v.

Đánh giá tài chính cũng cần tính đến các rủi ro trong thi công và vận hành. Những rủi ro này thường được thể hiện dưới dạng các khoản dự phòng tài chính hoặc các hạng mục chi phí tạm tính. Mức dự phòng sẽ giảm dần khi mức độ hoàn thiện thiết kế của dự án được nâng lên. Khi đó, các rủi ro sẽ được định lượng tốt hơn và các biện pháp để giảm thiểu hoặc quản lý chúng sẽ được xác định. Xem Chương 14 về quản lý và kiểm soát rủi ro.

1.2.3 Các loại hầm đường bộ

Việc lựa chọn loại hầm là một quá trình lặp, có xét đến nhiều yếu tố, bao gồm độ sâu hầm, số làn xe, loại nền đất đi qua và các phương pháp thi công hiện có. Ví dụ, một hầm hai làn xe có thể dễ dàng bố trí thành hầm tròn, có thể thi công bằng máy đào hầm TBM. Tuy nhiên, đối với bốn làn xe, hầm đào mỏ sẽ đòi hỏi một hầm có kích thước lớn hơn, hai ống hầm hoặc một phương pháp thi công khác như đào hở rồi lấp hoặc phương pháp SEM. Kích thước lớn nhất của TBM dạng tròn hiện có ngày nay vào khoảng 51 ft (15.43 m), được sử dụng để thi công hầm Chongming, một đường hầm dài 5.6 dặm (9 km) nằm dưới sông Dương Tử của Trung Quốc, tại Thượng Hải. Xem Hình 1-6 minh họa hầm Chongming. Lưu ý quy mô của máy so với những người đứng tại đáy hầm.

Khi cần các hầm lớn hơn và sâu hơn, người ta thường sử dụng các phương pháp thi công khác nhau, hoặc nhiều hầm song song. Ví dụ, nếu điều kiện nền đất phù hợp, có thể dùng SEM (Chương 9), trong đó mặt cắt ngang của hầm có thể được tạo để đáp ứng nhiều làn xe. Đối với các hầm nằm dưới nước, có thể dùng hầm dìm. Chẳng hạn, hầm Fort McHenry tại Baltimore, bang Maryland, bố trí tám làn xe của tuyến I-95 trong hai đơn nguyên hầm dìm song song như thể hiện ở Hình 1-7.

Các đường hầm nông thường có khả năng cao sẽ được xây dựng bằng kỹ thuật đào hở và lấp lại (cut-and-cover), nội dung này được thảo luận trong Chương 5. Trong những trường hợp đặc biệt khi giao thông bề mặt hiện tại không thể bị gián đoạn, phương pháp đẩy kích các đốt hầm đúc sẵn (jacked precast tunnels) đôi khi sẽ được sử dụng. Ngoài các phương pháp đào hầm đa dạng được thảo luận trong sổ tay này, các kỹ thuật phi truyền thống cũng đã được sử dụng để xây dựng những hầm có mặt cắt ngang rất lớn, chẳng hạn như Đường hầm Mt. Baker Ridge trên đường cao tốc I-90 tại Seattle, Washington.

Đối với dự án đó, nhiều đường hầm dẫn (drifts) chồng lấn lên nhau đã được xây dựng và đổ đầy bê tông để tạo thành một lớp vỏ bao quanh hình tròn, cung cấp hệ thống chống đỡ tổng thể cho nền đất. Sau đó, không gian bên trong lớp vỏ này được đào lên và cấu trúc đường hầm chính được xây dựng bên trong đó (Hình 1-8).

Có những trường hợp việc đào hầm phải thực hiện trong nền đất có vấn đề như gương đào hỗn hợp (đá và đất mềm), đá trồi ép hoặc các điều kiện nền đất khó khăn khác đòi hỏi các kỹ thuật chuyên biệt, như được trình bày trong Chương 8.

1.2.4 Khảo sát địa kỹ thuật

Như đã trình bày trong Chương 3, khảo sát địa kỹ thuật có vai trò rất quan trọng đối với việc lập kế hoạch hầm một cách đúng đắn. Việc lựa chọn tuyến, mặt cắt và phương pháp thi công chịu ảnh hưởng bởi điều kiện địa chất và địa kỹ thuật, cũng như các ràng buộc tại hiện trường. Hiểu biết tốt về các điều kiện địa chất dự kiến gặp phải là điều thiết yếu. Loại nền đất gặp dọc theo tuyến sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại hầm và phương pháp thi công. Ví dụ, trong thi công hầm bằng TBM, các điều kiện nền hỗn hợp hoặc các vật chôn lấp sẽ làm phức tạp khả năng làm việc của TBM và có thể dẫn đến việc TBM không thể đào hầm, có thể gây hư hỏng TBM, hoặc có thể gây phá hoại nền đất và lún trên bề mặt. Vì vậy, việc lựa chọn trắc dọc hầm phải tính đến các chuyển động nền có thể xảy ra và tránh các vị trí mà các chuyển động hoặc độ lún đó có thể gây vấn đề trên bề mặt cho các công trình hạ tầng kỹ thuật hoặc công trình hiện hữu; đồng thời cần có các biện pháp giảm thiểu thích hợp.

Một ví dụ khác về ảnh hưởng của các đặc điểm địa chất đối với tuyến hầm là sự hiện diện của các đứt gãy đang hoạt động hoặc không hoạt động. Trong giai đoạn lập kế hoạch, nên tránh cắt qua vùng đứt gãy và tốt nhất là tránh ở gần một đứt gãy đang hoạt động. Tuy nhiên, nếu không thể tránh được đứt gãy, thì phải áp dụng các biện pháp thích hợp để vượt qua nó. Các biện pháp này được trình bày trong Chương 13, Xem xét động đất. Các biện pháp đặc biệt cũng có thể cần thiết khi đào hầm trong nền đất có thể chứa methane hoặc các loại khí hay chất lỏng nguy hiểm khác.

Các vấn đề địa kỹ thuật như tính chất của đất hoặc đá, chế độ nước ngầm, chiều dày đất phủ phía trên hầm, sự hiện diện của chất ô nhiễm dọc theo tuyến, sự tồn tại của các công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm và các vật cản như tảng đá hoặc vật chôn lấp, cũng như sự hiện diện của các công trình bề mặt nhạy cảm cần được xem xét khi đánh giá tuyến hầm. Tuyến hầm đôi khi được điều chỉnh dựa trên kết quả khảo sát địa kỹ thuật nhằm giảm chi phí thi công hoặc giảm rủi ro. Trắc dọc hầm cũng có thể được điều chỉnh để cải thiện khả năng thi công hoặc phù hợp với các công nghệ thi công, miễn là các yêu cầu hình học của tuyến đường không bị ảnh hưởng. Ví dụ, đối với hầm TBM, trắc dọc sẽ được lựa chọn sao cho duy trì đủ chiều dày đất phủ để TBM vận hành thỏa đáng trên toàn bộ chiều dài đào. Tuy nhiên, điều này không được làm ảnh hưởng đến độ dốc dọc lớn nhất yêu cầu cho tuyến đường.

Nếu việc lựa chọn tuyến bị hạn chế, thì cần xem xét các biện pháp xử lý nền đất xấu xét theo phương pháp thi công hoặc cải thiện nền trước khi đào. Khuyến nghị rằng công tác khảo sát địa kỹ thuật nên bắt đầu càng sớm càng tốt trong giai đoạn lập kế hoạch ban đầu của dự án. Việc khảo sát không chỉ đề cập đến tính chất của đất và đá mà còn cả ứng xử dự kiến của chúng trong quá trình đào. Ví dụ, trong đào tuần tự hoặc NATM, thời gian tự đứng của nền đất là yếu tố quyết định đối với sự thành công. Nếu nền đất không có đủ thời gian tự đứng, cần có biện pháp chống đỡ trước hoặc cải thiện nền như phụt vữa. Đối với hầm TBM trong nền đất mềm, chẳng hạn sự hiện diện của các tảng đá sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại TBM và các công cụ đào của nó. Tương tự, việc lựa chọn TBM đào đá đòi hỏi phải biết cường độ nén một trục không hạn chế của đá, tính mài mòn và đặc trưng khe nứt của nó. Khảo sát cũng cần xem xét nước ngầm. Chẳng hạn, trong đào hầm bằng SEM trong nền đất mềm, sự ổn định của gương đào phụ thuộc rất nhiều vào việc kiểm soát nước ngầm. Hạ mực nước, tháo khô trước, phụt vữa hoặc làm đông băng thường được sử dụng để ổn định công tác đào. Ứng xử của nền đất trong quá trình đào hầm sẽ ảnh hưởng đến độ lún tiềm tàng trên bề mặt. Cần có các biện pháp để giảm thiểu độ lún bằng cách sử dụng các phương pháp đào hầm thích hợp hoặc xử lý trước nền đất để cải thiện đặc tính của nó. Sự hiện diện của đứt gãy hoặc các vật liệu có khả năng hóa lỏng là những vấn đề cần quan tâm trong quá trình lập kế hoạch. Việc điều chỉnh tuyến hầm để tránh các vấn đề này hoặc đưa ra các biện pháp xử lý chúng là rất quan trọng trong giai đoạn lập kế hoạch.

Việc lựa chọn tuyến hầm cũng cần xét đến các ràng buộc đặc thù tại hiện trường như sự hiện diện của vật liệu ô nhiễm, các tòa nhà hiện hữu đặc biệt và các công trình bề mặt, các công trình hạ tầng kỹ thuật hiện hữu, hoặc sự hiện diện của các công trình nhạy cảm như di tích lịch sử, cơ sở giáo dục, nghĩa trang hoặc nơi thờ tự. Nếu không thể tránh được các ràng buộc hiện trường nhất định, cần áp dụng các phương pháp thi công và các biện pháp đặc biệt phù hợp. Ví dụ, nếu không thể tránh được vật liệu ô nhiễm gần mặt đất, thì một tuyến sâu hơn và/hoặc việc sử dụng phương pháp đào mỏ (TBM hoặc SEM) sẽ phù hợp hơn so với phương pháp đào hở rồi lấp. Tương tự, nếu có các công trình nhạy cảm trên bề mặt và không thể tránh được, thì trong phương pháp thi công cần có các biện pháp đặc biệt để giảm rung động và độ lún tiềm tàng trên bề mặt.

Đánh giá rủi ro là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn tuyến hầm. Rủi ro thi công bao gồm các rủi ro liên quan đến bản thân việc thi công hầm, hoặc liên quan đến tác động của việc thi công hầm đối với các công trình hiện hữu. Một số phương pháp đào hầm vốn dĩ rủi ro hơn các phương pháp khác hoặc có thể gây ra chuyển động nền quá mức. Các công trình hiện hữu nhạy cảm có thể khiến việc sử dụng những phương pháp thi công như vậy trong vùng lân cận của chúng trở nên không phù hợp. Tương tự, các vùng cứng cục bộ (ví dụ như đá) bên dưới một phần của hầm cũng có thể gây ra các ảnh hưởng không mong muốn và việc điều chỉnh tuyến có thể giúp tránh được điều đó. Vì vậy, điều quan trọng là phải tiến hành phân tích rủi ro càng sớm càng tốt để nhận diện các rủi ro tiềm tàng do tuyến hầm gây ra và xác định các biện pháp để giảm thiểu hoặc quản lý chúng. Một ví dụ về biện pháp giảm thiểu rủi ro khi tuyến hầm nằm gần các công trình bề mặt nhạy cảm là xây dựng và triển khai một chương trình thiết bị đo đạc và quan trắc toàn diện, đồng thời áp dụng các biện pháp hiệu chỉnh nếu các chuyển động đo được đạt đến những ngưỡng nhất định. Chương 15 trình bày về thiết bị đo đạc và quan trắc.

Đôi khi, việc điều chỉnh kết cấu hoặc cấu hình hầm có thể mang lại lợi ích cho tổng thể quá trình thi công hầm và chi phí. Ví dụ, bố trí các ống dẫn thông gió ở hai bên thay vì ở phía trên sẽ làm giảm chiều cao hầm, nâng cao trắc dọc của hầm và do đó làm giảm tổng chiều dài của hầm.

1.2.5 Các vấn đề về môi trường và cộng đồng

Hầm đường bộ thân thiện với môi trường hơn so với các công trình trên mặt đất khác. Tình trạng ùn tắc giao thông trên các đường phố địa phương sẽ được giảm bớt. Chất lượng không khí sẽ được cải thiện vì các chất ô nhiễm do giao thông tạo ra được thu gom và thải ra xa khu vực công cộng. Tương tự, tiếng ồn sẽ giảm và mỹ quan thị giác cũng như việc sử dụng đất sẽ được cải thiện. Nhờ việc đưa giao thông xuống ngầm, giá trị bất động sản sẽ được nâng cao và cộng đồng sẽ ít bị ảnh hưởng hơn về lâu dài. Hơn nữa, hầm còn tạo cơ hội phát triển đất đai dọc theo và phía trên tuyến hầm, làm gia tăng giá trị bất động sản và tiềm năng phát triển kinh tế.

Trong quá trình lập kế hoạch hầm, tác động thi công đối với cộng đồng và môi trường là rất quan trọng và phải được xem xét. Cần giải quyết các vấn đề như ảnh hưởng đến giao thông, doanh nghiệp, các cơ sở tổ chức, các công trình nhạy cảm, bệnh viện, hạ tầng kỹ thuật và khu dân cư. Tiếng ồn thi công, bụi, rung động, chất lượng nước, mỹ quan và ùn tắc giao thông là những vấn đề quan trọng cần được xử lý, đồng thời mọi tác động bất lợi tiềm tàng đều phải được giảm thiểu. Ví dụ, một hầm đào hở rồi lấp đòi hỏi phải đào bề mặt, làm ảnh hưởng đến giao thông, hạ tầng kỹ thuật và có thể cả các công trình lân cận. Khi hoàn thành, nó để lại một dải mặt đất tầng nông bị xáo trộn có thể cần được cải tạo cảnh quan và phục hồi. Trong khu vực đô thị hoặc gần tài sản hiện hữu, hầm đào hở rồi lấp có thể gây gián đoạn và có thể tạm thời cắt đứt lối tiếp cận cũng như các tuyến hạ tầng kỹ thuật. Trong thời gian thi công, có thể cần bố trí lối tiếp cận thay thế và hệ thống hạ tầng kỹ thuật thay thế cho các công trình hiện hữu, hoặc áp dụng thi công theo giai đoạn để duy trì lối tiếp cận và bảo đảm các tuyến hạ tầng kỹ thuật tiếp tục hoạt động. Đôi khi, thi công top-down thay vì bottom-up có thể giúp giảm mức độ gián đoạn và rút ngắn thời gian gián đoạn. Có thể cần dùng các hệ chống đỡ hố đào cứng và các kỹ thuật cải thiện nền đất để giảm thiểu độ lún tiềm tàng và biến dạng ngang của đất, cũng như tác động của chúng lên các công trình liền kề. Khi đào đất và hạ mực nước ngầm gần khu vực nền đất ô nhiễm, có thể cần các biện pháp đặc biệt để ngăn không cho đám ô nhiễm trong nước ngầm di chuyển vào hố đào hoặc các tầng hầm lân cận. Các biện pháp khống chế bụi và khu vực rửa bánh xe cho các phương tiện rời khỏi công trường thường được sử dụng, đặc biệt ở khu vực đô thị.

Tương tự, đối với hầm dìm, cần đánh giá tác động đối với cao độ đáy thủy vực và bản thân vùng nước. Công tác nạo vét sẽ tạo ra xáo trộn ở đáy và làm tăng độ đục hoặc lượng vật chất lơ lửng trong nước. Có các phương pháp đào cho phép hạn chế lượng chất rắn lơ lửng trong nước xuống mức chấp nhận được. Cần khảo sát hệ động thực vật hiện hữu và các vấn đề sinh thái khác để xác định liệu có khả năng phát sinh các hậu quả bất lợi về môi trường và sinh thái hay không. Cần đánh giá tác động của thi công đối với quá trình di cư và sinh sản của cá, đồng thời xây dựng các biện pháp xử lý tương ứng. Tác động tiềm tàng của thi công đối với các vùng đất ngập nước cũng cần được khảo sát và giảm thiểu.

Mặt khác, việc sử dụng phương pháp đào hầm bằng máy đào sẽ làm giảm tác động trên bề mặt vì nhìn chung công tác đào chỉ diễn ra tại cửa hầm hoặc tại giếng đứng, nhờ đó giảm thiểu ảnh hưởng đến giao thông, chất lượng không khí và tiếng ồn, cũng như sự gián đoạn đối với hạ tầng kỹ thuật và lối tiếp cận.

Quá trình đào có thể gặp đất hoặc nước ngầm bị ô nhiễm. Các loại đất này có thể cần được xử lý hoặc thải bỏ tại khu tiêu hủy có kiểm soát; đồng thời chúng cũng có thể phải được che phủ để đáp ứng các quy định về môi trường. Cần có các biện pháp để giải quyết các vấn đề về sức khỏe và an toàn cộng đồng, đồng thời đáp ứng các yêu cầu của cơ quan quản lý.

1.2.6 Các vấn đề vận hành

Khi lập kế hoạch cho hầm, cần có các bố trí để giải quyết các khía cạnh vận hành và bảo trì của hầm và các công trình phụ trợ của nó. Các vấn đề như điều khiển giao thông, thông gió, chiếu sáng, hệ thống an toàn sinh mạng, bảo trì thiết bị, vệ sinh hầm và các nội dung tương tự cần được nhận diện và có biện pháp xử lý ngay trong các giai đoạn lập kế hoạch ban đầu. Ví dụ, những hạng mục cần bảo trì thường xuyên hơn, như các bộ đèn chiếu sáng, cần được bố trí sao cho có thể tiếp cận với mức gián đoạn giao thông nhỏ nhất.

1.2.7 Tính bền vững

Theo định nghĩa, hầm là những công trình có tính bền vững. Chúng thường có tuổi thọ dài hơn công trình trên mặt đất (125 năm so với 75 năm). Hầm cũng tạo cơ hội phát triển đất đai cho các công trình nhà ở, thương mại hoặc giải trí. Chúng làm tăng giá trị khu vực và có khả năng nâng cao giá trị bất động sản. Một ví dụ là “Park on the Lid” trên đảo Mercer, Seattle, bang Washington, nơi một công viên với các hạng mục giải trí đã được phát triển phía trên tuyến I-90 (Hình 1-9). Hầm cũng tăng cường sự kết nối và gắn kết cộng đồng, đồng thời bảo vệ cư dân và các đối tượng nhạy cảm khỏi chất ô nhiễm giao thông và tiếng ồn.

1.3 NGHIÊN CỨU CÁC LOẠI HÌNH ĐƯỜNG HẦM

1.3.1 Mô tả chung về các loại đường hầm khác nhau

Các loại hình và phương pháp xây dựng đường hầm chính đang được sử dụng bao gồm:

• Đường hầm đào hở (Cut-and-cover): Được xây dựng bằng cách đào một rãnh lớn, xây dựng cấu trúc bê tông trong rãnh đó, sau đó lấp đất lại phía trên. Đường hầm có thể được đổ tại chỗ hoặc sử dụng các phân đoạn đúc sẵn.
• Đường hầm đào ngầm hoặc đào kín (Bored or mined tunnels): Được xây dựng mà không cần đào bới bề mặt mặt đất. Những đường hầm này thường được phân loại theo loại vật liệu được đào. Đôi khi, một đường hầm đi qua ranh giới giữa các loại vật liệu khác nhau; điều này thường dẫn đến việc thi công khó khăn được gọi là mặt cắt hỗn hợp (mixed face).
• Đường hầm đá (Rock tunnels): Được đào xuyên qua đá bằng phương pháp khoan và nổ mìn, bằng máy đào cơ giới trong các loại đá mềm hơn, hoặc sử dụng máy đào hầm đá (TBM). Trong một số điều kiện nhất định, Phương pháp đào tuần tự (SEM) sẽ được áp dụng.
• Đường hầm đất mềm (Soft ground tunnels): Được đào trong đất bằng cách sử dụng khiên đào hoặc máy TBM cân bằng áp lực mặt đào (chủ yếu là loại cân bằng áp lực đất hoặc loại bùn sét), hoặc bằng các phương pháp đào kín, được gọi là phương pháp đào tuần tự (SEM).
• Đường hầm dìm (Immersed tunnels): Được làm từ các phân đoạn bê tông đúc sẵn rất lớn hoặc các phân đoạn thép nhồi bê tông được chế tạo khô, sau đó được thả nổi đến vị trí xây dựng, đặt vào một rãnh đã chuẩn bị sẵn dưới nước, kết nối với các phân đoạn trước đó và sau đó được lấp lại.
• Đường hầm hộp kích đẩy (Jacked box tunnels): Là các cấu trúc hộp đúc sẵn được kích đẩy theo phương ngang xuyên qua đất bằng các phương pháp giảm ma sát bề mặt; đường hầm kích đẩy thường được sử dụng ở những nơi có độ sâu rất nông nhưng yêu cầu không được làm xáo trộn bề mặt, ví dụ như bên dưới đường băng sân bay hoặc nền đường sắt.

Việc lựa chọn sơ bộ loại đường hầm đường bộ cho nghiên cứu khái niệm sau khi nghiên cứu tuyến đường có thể được quyết định bởi điều kiện địa chất chung như minh họa trong Hình 1-10.

Việc lựa chọn loại hầm phụ thuộc vào cấu hình hình học, điều kiện nền đất, loại vật cản cần vượt qua và các yêu cầu về môi trường. Ví dụ, hầm dìm có thể là phương pháp thích hợp nhất để vượt qua một vùng nước; tuy nhiên, các yêu cầu về môi trường và quy định quản lý có thể khiến phương pháp này trở nên rất tốn kém hoặc không khả thi. Vì vậy, điều quan trọng là phải tiến hành nghiên cứu loại hầm càng sớm càng tốt trong quá trình lập kế hoạch để lựa chọn loại hầm phù hợp nhất với các yêu cầu cụ thể của dự án.

1.3.2 Quy trình thiết kế

Quy trình cơ bản được sử dụng trong thiết kế hầm đường bộ gồm:

• Xác định các yêu cầu chức năng, bao gồm tuổi thọ thiết kế và các yêu cầu về độ bền lâu;
• Thực hiện các khảo sát và phân tích cần thiết về dữ liệu địa chất, địa kỹ thuật và địa chất thủy văn;
• Thực hiện các nghiên cứu về môi trường, văn hóa và thể chế để đánh giá cách chúng ảnh hưởng đến thiết kế và thi công hầm;
• Thực hiện nghiên cứu loại hầm để xác định phương pháp đào hầm phù hợp nhất;
• Thiết lập các tiêu chí thiết kế và thực hiện thiết kế các bộ phận khác nhau của hầm. Các hệ chống đỡ nền ban đầu và lớp lót cuối cùng thích hợp có ý nghĩa quyết định đối với thiết kế hầm, có xét đến cả điều kiện nền đất và phương pháp thi công đề xuất. Thực hiện thiết kế ở các giai đoạn thiết kế sơ bộ và thiết kế cuối cùng. Việc rà soát nội bộ cần được thực hiện theo yêu cầu của các vấn đề thiết kế đang phát sinh;
• Xác lập tuyến hầm, trắc dọc và mặt cắt ngang;
• Xác định các dạng phá hoại tiềm năng, bao gồm các sự kiện trong thi công, khả năng làm việc dài hạn không đạt yêu cầu, và việc không đáp ứng các yêu cầu môi trường. Thu thập mọi dữ liệu cần thiết và phân tích các dạng phá hoại này;
• Thực hiện phân tích rủi ro và xác định các biện pháp giảm thiểu rủi ro, rồi đưa các biện pháp đó vào trong thiết kế;
• Chuẩn bị hồ sơ dự án bao gồm bản vẽ thi công, chỉ dẫn kỹ thuật, tiến độ, dự toán và báo cáo địa kỹ thuật cơ sở (GBR).

1.3.3 Mặt cắt ngang hầm

Cấu hình hình học của mặt cắt ngang hầm phải đáp ứng các yêu cầu về số làn xe, làn dừng hoặc lối đi an toàn, các không gian phù hợp cho thông gió, chiếu sáng, hệ thống điều khiển giao thông, hệ thống an toàn cháy và an toàn sinh mạng, v.v. Mặt cắt ngang cũng được quyết định bởi phương pháp thi công hầm. Ví dụ, hầm đào bằng TBM sẽ cho mặt cắt dạng tròn, trong khi thi công đào hở rồi lấp sẽ tạo ra mặt cắt dạng chữ nhật. Các hệ kết cấu cũng sẽ thay đổi tương ứng. Các không gian khả dụng trong mặt cắt tròn có thể được dùng để bố trí các hệ thống của hầm, như ống gió hoặc quạt thông gió, chiếu sáng, hệ thống và biển báo điều khiển giao thông, camera quan sát mạch kín, và các hệ thống tương tự. Đối với mặt cắt chữ nhật, các hệ thống khác nhau có thể được bố trí phía trên, phía dưới hoặc bên cạnh các làn xe khi không gian phía trên bị hạn chế. Điều rất quan trọng là ngay từ các giai đoạn thiết kế ban đầu phải chú ý đến chi tiết trong việc bố trí mặt cắt ngang hầm để cho phép kiểm tra và bảo trì dễ dàng không chỉ đối với các thiết bị cơ điện mà còn đối với chính kết cấu hầm.

Các hệ kết cấu của hầm phụ thuộc vào loại hầm, cấu hình hình học của mặt cắt ngang và phương pháp thi công. Ví dụ, đối với hầm đào hở rồi lấp có mặt cắt ngang chữ nhật, bê tông đổ tại chỗ thường là hệ kết cấu được lựa chọn, trong khi đối với hầm SEM/NATM, hệ kết cấu có thể là vòm thép lưới và bê tông phun. Đối với hầm trong nền đất mềm sử dụng TBM, hệ kết cấu thường là lớp lót đốt lắp ghép đúc sẵn một lớp. Đôi khi, hệ chống đỡ trong quá trình đào cũng có thể được sử dụng như hệ kết cấu cuối cùng của hầm, chẳng hạn như trong thi công top-down.

Chương 2 trình bày chi tiết hơn về các cấu hình hình học.

1.3.4 Kiểm soát nước ngầm

Việc xây dựng một hầm khô là một mối quan tâm առաջն առաջն của cả chủ đầu tư, người sử dụng và đơn vị vận hành. Một hầm khô tạo ra môi trường an toàn hơn và thân thiện hơn, đồng thời làm giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì. Những tiến bộ trong công nghệ đào hầm trong vài thập kỷ gần đây nói chung, và trong lĩnh vực chống thấm nói riêng, đã tạo điều kiện cho việc áp dụng các tiêu chí nghiêm ngặt về thấm nước và khả năng xây dựng các hầm khô.

Dựa trên các tiêu chí thu được từ Hiệp hội Đào hầm Quốc tế (ITA), Cơ quan Giao thông Đường bộ Singapore (LTA), Cục Tiện ích Công cộng Singapore (PUB), Công ty Đường sắt Giao thông Công cộng Hồng Kông (MTRC) và Ủy ban các Thành phố Đức, cũng như các tiêu chí được sử dụng trong nhiều dự án ở Hoa Kỳ và nước ngoài cho cả hầm đường bộ và hầm giao thông công cộng (ví dụ: Washington DC, San Francisco, Atlanta, Boston, Baltimore, Buffalo, Melbourne (Úc), Tyne & Wear (Vương quốc Anh) và Antwerp (Bỉ)), các tiêu chí thấm nước ngầm của ITA sau đây được khuyến nghị:

Mức thấm cho phép

• Hầm: \(\le 0.002\) gal/sq. ft/day
• Không gian công cộng ngầm: \(\le 0.001\) gal/sq. ft/day

Ngoài ra, không được phép có nước nhỏ giọt hoặc rò rỉ nhìn thấy được tại bất kỳ một vị trí đơn lẻ nào.

Các hệ thống chống thấm hầm được sử dụng để ngăn nước ngầm chảy vào một không gian ngầm. Chúng bao gồm sự kết hợp của nhiều loại vật liệu và cấu kiện khác nhau. Thiết kế của một hệ thống chống thấm dựa trên sự hiểu biết về điều kiện nền đất và địa chất thủy văn, hình học và bố trí của kết cấu, cũng như các phương pháp thi công sẽ được sử dụng. Hệ thống chống thấm luôn phải là một hệ thống tích hợp, có xét đến các giai đoạn thi công trung gian, điều kiện cuối cùng của kết cấu và mục đích sử dụng sau cùng của chúng, bao gồm cả bảo trì và vận hành.

Có hai loại hệ thống chống thấm cơ bản: có thoát nước (hệ mở) và không thoát nước (hệ kín). Hình 6-40 và 6-41 lần lượt minh họa các hầm dùng hệ chống thấm có thoát nước (hệ mở) và không thoát nước (hệ kín). Có nhiều loại vật liệu chống thấm khác nhau dành cho các hệ này. Hệ chống thấm mở cho phép nước ngầm đi vào hệ thống thoát nước của hầm. Thông thường, khu vực vòm hầm được bố trí một hệ chống thấm tạo thành lớp bảo vệ dạng ô, dẫn nước thấm về phía khoang xung quanh vòm đến một hệ thống thoát nước đặt ở đáy tường bên của hầm và tại invert của hầm. Hệ mở thường được dùng trong các hầm đá nơi lưu lượng thấm nước thấp. Dòng nước ngầm đi vào thường khu trú tại các vị trí riêng biệt như khe nối và khe nứt, và tính thấm tổng thể ở mức sao cho việc hạ mực nước ngầm trong các lớp đất phủ phía trên khối đá sẽ không bị ảnh hưởng. Hệ này thường được lắp đặt giữa lớp chống đỡ ban đầu của hầm (lớp lót ban đầu) và lớp chống đỡ thứ cấp hoặc lớp lót cuối cùng (lớp lót vĩnh cửu). Hệ chống thấm mở nói chung cho phép thiết kế lớp lót thứ cấp và invert kinh tế hơn vì tải trọng thủy tĩnh được giảm đáng kể hoặc bị loại bỏ.

Các hệ chống thấm kín, thường được gọi là hệ dạng bể kín, bao quanh toàn bộ chu vi hầm và nhằm mục đích ngăn hoàn toàn nước ngầm chảy vào hệ thống thoát nước của hầm. Vì vậy, không bố trí thoát nước ngầm. Do đó, lớp lót thứ cấp phải được thiết kế chịu toàn bộ áp lực nước thủy tĩnh. Các hệ này thường được áp dụng trong đất thấm nước, nơi việc thoát nước ngầm vào trong hầm sẽ đáng kể và nếu không được kiểm soát sẽ làm hạ mực nước ngầm, từ đó có thể gây lún bề mặt.

Đối với lớp lót đốt lắp ghép đúc sẵn, các đốt thường được bố trí gioăng để làm kín các mối nối giữa các đốt và nhờ đó tạo ra một hầm kín nước. Đối với các hầm đào hở rồi lấp nằm dưới mực nước ngầm và đối với hầm dìm, khuyến nghị sử dụng các màng chống thấm bao bọc toàn bộ kết cấu. Hệ thống chống thấm cần được xem xét càng sớm càng tốt, và các tiêu chí thiết kế về thấm nước phải được thiết lập trong suốt quá trình này. Vấn đề này được trình bày thêm trong Chương 10 – Lớp lót hầm.

1.3.5 Cửa hầm

Cửa hầm và các giếng thông gió cần được bố trí sao cho đáp ứng các yêu cầu về môi trường và chất lượng không khí, cũng như cấu hình hình học của hầm. Tại cửa hầm, có thể cần kéo dài tường phân cách giữa các làn xe đi ngược chiều nhau để giảm sự tuần hoàn trở lại của các chất ô nhiễm từ ống hầm thoát ra vào ống hầm đi vào. Nếu có thể, cửa hầm nên được định hướng sao cho tránh việc người lái xe bị chói mắt do mặt trời mọc hoặc lặn. Tại cửa hầm cần có các yêu cầu chiếu sáng đặc biệt để xử lý “hiệu ứng lỗ đen” (Chương 2). Cửa hầm nên được đặt tại vị trí mà chiều sâu chôn của hầm là phù hợp. Điều này phụ thuộc vào loại hình thi công, cấu hình vượt chướng ngại và hình học của hầm. Ví dụ, đối với hầm đào hở rồi lấp, cửa hầm có thể được bố trí gần mặt đất nhất có thể miễn là mái hầm vẫn đảm bảo đủ tĩnh không cho giao thông. Ngược lại, đối với các hầm đào mỏ bằng TBM, cửa hầm sẽ được đặt tại vị trí có đủ chiều dày đất phủ để khởi động TBM. Trong các hầm miền núi, cửa hầm có thể được bố trí gần sườn núi nhất trong phạm vi khả thi về thi công.

1.3.6 Hệ thống an toàn cháy và an toàn sinh mạng

An toàn khi xảy ra cháy là vấn đề có tầm quan trọng cao nhất trong hầm. Những hậu quả thảm khốc của các vụ cháy hầm (ví dụ, hầm Mont Blanc năm 1999 và hầm St. Gotthard của Thụy Sĩ năm 2001) không chỉ gây ra thiệt hại về người và tài sản nghiêm trọng mà còn làm dấy lên những lo ngại lớn về sự thiếu hụt các biện pháp an toàn cháy và an toàn sinh mạng trong hầm đường bộ. Trong vụ cháy hầm Gotthard tháng 10 năm 2001 (Hình 1-11), khiến 11 người thiệt mạng, nhiệt độ được ghi nhận đạt tới 1,832°F (1,000°C) chỉ trong vài phút, và khói dày cùng các sản phẩm cháy đã lan truyền trên quãng đường hơn 1.5 dặm (2.5 km) trong vòng 15 phút.

Đối với mục đích lập kế hoạch, điều quan trọng là phải hiểu các vấn đề về an toàn cháy và an toàn sinh mạng của hầm đường bộ, đồng thời xem xét ảnh hưởng của chúng đến tuyến hầm, mặt cắt ngang hầm, các lối thoát hiểm, các bố trí thông gió, cấu hình hình học, giải phóng mặt bằng và dự toán chi phí khái niệm. Tiêu chuẩn NFPA 502 — Standard for Road Tunnels, Bridges, and Other Limited Access Highways đưa ra các yêu cầu sau về bảo vệ cháy và an toàn sinh mạng đối với hầm đường bộ:

• Bảo vệ các bộ phận kết cấu
• Phát hiện cháy
• Hệ thống thông tin liên lạc
• Điều khiển giao thông
• Bảo vệ cháy (ví dụ: standpipe, trụ cứu hỏa, cấp nước, bình chữa cháy xách tay, các hệ thống chữa cháy cố định dùng nước, v.v.)
• Hệ thống thoát nước hầm
• Lối thoát hiểm khẩn cấp
• Hệ thống điện
• Kế hoạch ứng cứu khẩn cấp.

Năm 2005, FHWA, AASHTO và National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) đã tài trợ cho một nghiên cứu khảo sát về thiết bị, hệ thống và quy trình được sử dụng trong các hầm ở châu Âu. Nghiên cứu này đã đưa ra chín (9) khuyến nghị để triển khai, bao gồm: thực hiện nghiên cứu về quản lý khẩn cấp trong hầm có xét đến yếu tố con người; xây dựng các tiêu chí thiết kế hầm nhằm thúc đẩy khả năng làm việc tối ưu của người lái xe trong các tình huống sự cố; phát triển các biển báo trực quan, âm thanh và xúc giác hiệu quả hơn cho các tuyến thoát nạn; và áp dụng cách tiếp cận quản lý rủi ro đối với công tác kiểm tra an toàn và bảo trì hầm. Phụ lục A4 trình bày phần tóm tắt điều hành của nghiên cứu khảo sát này. Toàn bộ báo cáo nghiên cứu khảo sát hiện có trên trang web của FHWA tại địa chỉ: http://International.fhwa.dot.gov/uts/uts.pdf (FHWA, 2006).

1.3.6.1 Thoát hiểm khẩn cấp

Cần bố trí các lối thoát hiểm khẩn cấp cho người sử dụng hầm dẫn tới nơi trú ẩn an toàn tại những khoảng cách đều đặn. Trên suốt chiều dài hầm, phải có các tuyến thoát nạn hoạt động được, được đánh dấu rõ ràng để sử dụng trong trường hợp khẩn cấp. Như thể hiện ở Hình 1-12, các cửa thoát hiểm phải được đánh dấu rõ ràng, và khoảng cách giữa các cửa thoát vào các tuyến thoát nạn không được vượt quá 1000 ft (300 m), đồng thời phải phù hợp với phiên bản mới nhất của NFPA 502 – Standard for Road Tunnels, Bridges, and Other Limited Access Highways. Các cửa thoát hiểm khẩn cấp phải dẫn đến những vị trí an toàn và được bảo vệ.

Lối đi thoát hiểm khẩn cấp phải có bề rộng tối thiểu 3.6 ft và phải được bảo vệ khỏi dòng xe đang lưu thông. Các biển báo chỉ hướng và khoảng cách đến cửa thoát hiểm gần nhất cần được lắp phía trên các lối đi thoát hiểm này tại các khoảng cách hợp lý (100 đến 150 ft) và phải nhìn thấy được trong tình huống khẩn cấp. Các tuyến thoát hiểm khẩn cấp phải được bố trí mức chiếu sáng đầy đủ và nối với hệ thống điện khẩn cấp.

Khi hầm được bố trí thành hai ống hầm song song, các lối nối ngang sang ống hầm kề bên có thể được xem là nơi trú ẩn an toàn. Lối nối ngang phải có kết cấu chịu lửa tối thiểu 2 giờ, phải được trang bị cửa chịu lửa tự đóng ở cả hai đầu hoặc cửa trượt, và các lối nối ngang này phải được bố trí với khoảng cách không lớn hơn 656 ft (200 m). Cần bố trí một “lối đi khẩn cấp” rộng ít nhất 3.6 ft (1.12 m) ở mỗi bên của lối đi ngang.

Trong các hầm dài, đôi khi có bố trí các hốc dừng xe khẩn cấp (chỗ mở rộng cục bộ) cho xe gặp sự cố. Xem Hình 1-13. Một số hầm ở châu Âu cũng bố trí theo từng khoảng các vị trí quay đầu khẩn cấp cho xe sang ống hầm đường bộ liền kề, mà bình thường sẽ được đóng bằng cửa.

1.3.6.2 Thông gió, chiếu sáng và thông tin liên lạc khẩn cấp

Cần bố trí một hệ thống thông gió khẩn cấp để kiểm soát khói, cung cấp không khí tươi cho việc sơ tán hành khách và hỗ trợ lực lượng ứng cứu khẩn cấp. Hệ thống thông gió khẩn cấp thường chính là hệ thống thông gió bình thường nhưng vận hành ở tốc độ cao hơn. Cần xây dựng các kịch bản thông gió khẩn cấp, và việc vận hành quạt sẽ dựa trên vị trí đám cháy cũng như hướng sơ tán khỏi hầm. Các quạt phải được nối với nguồn điện khẩn cấp trong trường hợp nguồn điện chính bị sự cố.

Cần bố trí hệ thống chiếu sáng khẩn cấp cho hầm, hệ thống phát hiện cháy, đường ống chữa cháy và trụ cứu hỏa. Trong một số công trình, các biện pháp chữa cháy như hệ bọt hoặc hệ ngập nước đã được sử dụng. Nguy cơ cháy lan qua các hào cáp điện cần được loại bỏ bằng cách chia hào cáp thành các khoang chịu lửa, đặt cáp trong các ống/hào đúc sẵn, sử dụng cáp chống cháy khi thích hợp, và áp dụng các biện pháp phòng ngừa khác. Các hệ thống thiết yếu phải được cấp điện bằng cáp chịu lửa. Vật liệu sử dụng không nên thải ra các khí độc hoặc ăn mòn mạnh như clo. Nước dùng cho chữa cháy phải được bảo vệ chống đóng băng. Cần bố trí các nút báo cháy cạnh mỗi lối nối ngang. Các lực lượng khẩn cấp phải có thể tiếp cận đám cháy trong hầm một cách an toàn.

Cần bố trí các điện thoại khẩn cấp trong hầm và nối chúng với nguồn điện khẩn cấp. Khi một điện thoại như vậy được sử dụng, vị trí của người gọi phải được xác định cả tại trung tâm điều khiển lẫn bằng một đèn cảnh báo để nhân viên cứu hộ có thể nhìn thấy. Điện thoại cần được bố trí tại các cửa lối nối ngang và các cửa thoát hiểm khẩn cấp. Các hệ thống thông tin liên lạc phải cho phép người tham gia giao thông gọi trợ giúp và nhận hướng dẫn, đồng thời phải bảo đảm việc cứu hộ được phối hợp. Hệ thống phải phát tín hiệu báo động nhanh chóng và tin cậy khi xuất hiện các điều kiện vận hành bất thường hoặc tình huống khẩn cấp.

Phạm vi phủ sóng vô tuyến cho cảnh sát, cứu hỏa, các lực lượng khẩn cấp khác và nhân viên vận hành phải phủ suốt toàn bộ chiều dài hầm. Cảnh sát, lực lượng cứu hỏa và các lực lượng ứng cứu khẩn cấp cần phải sử dụng được bộ đàm di động của họ trong hầm và trong các lối nối ngang. Các hệ thống vô tuyến không được gây nhiễu lẫn nhau và phải được nối với nguồn điện khẩn cấp để các bên có thể liên lạc với nhau. Cũng khuyến nghị nên có phủ sóng điện thoại di động.

1.3.7 Thoát nước hầm

Thiết kế tốt phải dự liệu trước các nhu cầu thoát nước. Thông thường, hệ thống hố thu – bơm được bố trí tại các cửa hầm và tại các điểm thấp. Cần bố trí hệ thống thoát nước mặt đường suốt chiều dài hầm bằng các hố thu nước và ống thoát nước. Hệ thống thoát nước phải được thiết kế để xử lý cả nước mặt lẫn mọi lượng nước ngầm thấm vào hầm. Các khu vực khác của hầm, như các ống dẫn thông gió và các vị trí có khả năng rò rỉ, cũng phải có bố trí thoát nước. Phải tránh hiện tượng tích băng do bố trí thoát nước không đầy đủ để bảo đảm lưu thông an toàn.

1.4 LẬP KẾ HOẠCH VẬN HÀNH VÀ TÀI CHÍNH

1.4.1 Các nguồn vốn tiềm năng và yêu cầu dòng tiền

Theo truyền thống, các quỹ của tiểu bang, liên bang và địa phương là những nguồn vốn chính cho hầm đường bộ. Tuy nhiên, gần đây khu vực tư nhân và mô hình đối tác công – tư (PPP) đang trở thành những nguồn tiềm năng hấp dẫn hơn cho việc tài trợ các dự án hầm đường bộ. Ví dụ, hầm cảng Miami đã được phát triển theo mô hình PPP. Nhiều hình thức tài chính khác nhau đã được áp dụng tại nhiều nơi ở Hoa Kỳ và trên thế giới. Phí sử dụng đường thường được thu của người dùng để giúp hoàn trả chi phí xây dựng và chi trả chi phí vận hành, đặc biệt khi tuyến đường được tài trợ từ nguồn tư nhân. Trong một số trường hợp, phát hành trái phiếu đã được sử dụng để huy động vốn cho dự án.

Khi xây dựng chiến lược huy động vốn, điều quan trọng là phải xem xét và bảo đảm dòng tiền cần thiết để hoàn thành dự án. Khi đánh giá phân tích dòng tiền, cần quy đổi trượt giá đến năm chi tiêu. Có nhiều chỉ số trượt giá khác nhau có thể sử dụng. Khuyến nghị nên dùng các mức trượt giá tương thích với loại hình xây dựng này và với khu vực của dự án. Các yếu tố như khối lượng công việc trong khu vực, khả năng cung ứng vật liệu, sự sẵn có của lao động lành nghề, thiết bị chuyên dụng và các yếu tố tương tự cần được xem xét. Việc hoàn trả các khoản vay và chi phí sử dụng vốn cũng phải được tính đến. Các khoản này có thể kéo dài trong một số năm đáng kể, trong khi chi phí vận hành và bảo trì của hầm cũng đồng thời phải được chi trả.

1.4.2 Phân tích chi phí ở mức ý tưởng

Ở mức ý tưởng, các phân tích chi phí thường dựa trên chi phí theo đơn vị đo cho một đoạn hầm điển hình. Dữ liệu chi phí lịch sử đã được cập nhật theo trượt giá và vị trí cũng thường được như một bước kiểm tra nhanh. Tuy nhiên, những dữ liệu như vậy cần được hết sức thận trọng vì trong đa số trường hợp, nội dung chính xác của dữ liệu đó và các hoàn cảnh đặc biệt liên quan là không rõ. Ngoài ra, thi công hầm là công việc chuyên biệt và bao gồm một thành phần lao động đáng kể. Kinh nghiệm lao động và năng suất lao động là những yếu tố quyết định đối với việc ước tính đúng chi phí xây dựng hầm. Hơn nữa, vì hầm là một kết cấu tuyến tính, chi phí của nó phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ đào tiến, mà bản thân tốc độ này lại phụ thuộc vào lực lượng lao động, điều kiện địa chất, mức độ phù hợp của thiết bị, biện pháp và phương pháp thi công của nhà thầu, cũng như kinh nghiệm của công nhân. Do thi công hầm phụ thuộc nhiều vào chi phí lao động, các vấn đề như tốc độ đào tiến, tiến độ thi công, số ca làm việc, yêu cầu của công đoàn lao động, các quy định địa phương như thời gian làm việc cho phép, các yếu tố môi trường như tiếng ồn và rung động, và các yếu tố tương tự cần được xem xét khi lập dự toán chi phí xây dựng. Khuyến nghị rằng, ngay cả trong giai đoạn lập kế hoạch, cũng nên lập một dự toán chi phí xây dựng chi tiết từ dưới lên, dựa trên vật liệu, nhân công và thiết bị ước tính. Việc sử dụng kinh nghiệm từ các dự án tương tự khác trong khu vực thường được áp dụng để dự báo nhu cầu lao động và tốc độ đào tiến. Ở mức ý tưởng, có thể cần các khoản dự phòng đáng kể trong giai đoạn đầu của dự án. Khi thiết kế được phát triển và các rủi ro được nhận diện cũng như xử lý, mức dự phòng sẽ dần được giảm xuống theo mức độ chi tiết và mức độ hoàn thiện của thiết kế tăng lên. Các chi phí mềm như thiết kế, quản lý chương trình và quản lý thi công, bảo hiểm, chi phí của chủ đầu tư, chi phí bên thứ ba, chi phí giải phóng mặt bằng và các chi phí tương tự cũng cần được xem xét. Dự toán chi phí cần dần trở nên chi tiết hơn khi thiết kế được phát triển. Các thảo luận chi tiết hơn về chủ đề này được trình bày trong Chương 14.

1.4.3 Phương thức thực hiện dự án

Nhìn chung, trong quá khứ đã có hai nhóm phương thức thực hiện dự án được sử dụng cho công trình ngầm, với các mức độ thành công khác nhau. Đó là:

• Thiết kế – Đấu thầu – Thi công
• Thiết kế – Thi công

Các điều khoản hợp đồng của hai phương thức thực hiện dự án này rất khác nhau. Phổ biến nhất là cách tiếp cận theo giá cố định, mặc dù đối với công trình hầm, cách tiếp cận theo đơn giá là phù hợp nhất. Các điều khoản hợp đồng khác được sử dụng còn bao gồm:

• Trọn gói giá cố định
• Giá thầu thấp nhất dựa trên đơn giá
• Lựa chọn dựa trên chất lượng
• Chào giá tốt nhất và cuối cùng (BAFO)
• Chi phí cộng phí cố định

Mô hình thực hiện dự án truyền thống là thiết kế – đấu thầu – thi công. Trong phương thức này, chủ đầu tư tài trợ cho dự án và xây dựng một tổ chức để giải quyết các vấn đề về xác định dự án, pháp lý, thương mại và tiếp cận/thu hồi đất. Chủ đầu tư chỉ định một kỹ sư tư vấn theo hợp đồng dịch vụ chuyên môn để đại diện thực hiện một số hoạt động như thiết kế, mua sắm, giám sát thi công và quản lý hợp đồng, đổi lại kỹ sư tư vấn được trả phí. Chủ đầu tư ký hợp đồng thi công sau một quá trình đấu thầu cạnh tranh với giá cố định, trong đó việc lựa chọn thường dựa trên giá thấp nhất. Loại hợp đồng này đơn giản, rõ ràng và quen thuộc với các chủ đầu tư công. Tuy nhiên, trong quy trình này, phần lớn rủi ro thi công được chuyển sang nhà thầu, bên thường sử dụng mức dự phòng cao hơn để bao phủ các rủi ro thi công tiềm tàng. Trên thực tế, chủ đầu tư sẽ trả tiền cho nhà thầu để gánh chịu rủi ro, bất kể rủi ro đó có thực sự xảy ra hay không.

Mặc dù loại hợp đồng này có những ưu điểm nhất định, nhưng các hạn chế của nó, đặc biệt đối với các dự án hạ tầng quy mô lớn, có thể rất đáng kể. Quan hệ đối kháng giữa các bên tham gia dự án, các phát sinh chi phí tiềm tàng, và sự chậm trễ đối với tiến độ dự án hoàn toàn không phải là hiếm. Với các dạng hợp đồng truyền thống, luôn tồn tại khả năng đáng kể xảy ra các tranh chấp kéo dài về trách nhiệm đối với các sự kiện phát sinh, gây bất lợi cho tiến độ thi công thực tế. Chủ đầu tư, đại diện của chủ đầu tư, và các nhà thầu phải đối mặt với những rủi ro thương mại khác nhau cũng như các mục tiêu thương mại có thể xung đột lẫn nhau.

Trong quy trình design-build, dự án được giao cho một đơn vị design-build để thiết kế và thi công công trình. Kỹ sư của chủ đầu tư thường chuẩn bị hồ sơ mời thầu dựa trên thiết kế ở mức sơ bộ nhằm xác định các yêu cầu của chủ đầu tư. Các hình thức hợp đồng có thể dao động từ hợp đồng trọn gói, hợp đồng theo đơn giá, đến hợp đồng theo chi phí cộng phí. Đối với các dự án đường hầm, các khảo sát địa kỹ thuật và môi trường cần được thực hiện ở mức độ hoàn chỉnh cao hơn để cung cấp thông tin tốt hơn và hiểu rõ hơn về các rủi ro trong thi công. Sau đó, nhà thầu được lựa chọn sẽ lập thiết kế cuối cùng (thường có tham vấn với kỹ sư của chủ đầu tư) và thi công công trình. Quy trình này đang ngày càng được các chủ đầu tư công trình ngầm quan tâm vì giúp rút ngắn tổng thời gian cần thiết để hoàn thành dự án, tránh phải xử lý các tranh chấp liên quan đến điều kiện thay đổi, và tránh các vụ kiện tụng kéo dài, tốn kém.

Các phương án lựa chọn nhà thầu trong cách tiếp cận design-build thay đổi tùy theo mục tiêu dự án và mục tiêu của chủ đầu tư. Ví dụ về các phương án lựa chọn gồm:

• Đấu thầu cạnh tranh (giá thấp)
• Đấu thầu cạnh tranh với tiêu chuẩn trách nhiệm cao (chi phí và năng lực)
• Đấu thầu cạnh tranh có kèm đề xuất thay thế
• Giá và các yếu tố khác
• Giá sau thảo luận, bao gồm “Best and Final Offer”
• Lựa chọn dựa trên chất lượng
• Đàm phán chỉ định thầu

Việc phân bổ rủi ro giữa chủ đầu tư và nhà thầu sẽ có quan hệ trực tiếp với khoản dự phòng của nhà thầu trong giá dự thầu. Vì vậy, cần xác định một cơ chế chia sẻ rủi ro công bằng, hợp lý để dẫn đến một khoản dự phòng hợp lý từ phía nhà thầu, đồng thời chủ đầu tư phải bố trí đủ quỹ dự phòng để xử lý các điều kiện không lường trước. Ví dụ, các điều kiện không lường trước do thay đổi điều kiện địa chất dự kiến sẽ do chủ đầu tư chi trả nếu đã đáp ứng một số thử nghiệm nhất định, trong khi phương tiện, biện pháp thi công nói chung thuộc trách nhiệm của nhà thầu, và việc nhà thầu không thể thực hiện trong các điều kiện đã được mô tả là rủi ro do nhà thầu phải gánh chịu. Với hình thức hợp đồng phù hợp và việc phân bổ rủi ro công bằng giữa chủ đầu tư và nhà thầu, khoản dự phòng của nhà thầu, vốn là một phần của giá dự thầu, sẽ được giảm xuống. Tương tự, quỹ dự phòng của chủ đầu tư cũng chỉ được sử dụng nếu thực sự gặp các điều kiện nhất định, nhờ đó làm giảm tổng chi phí chung cho chủ đầu tư. Nội dung này sẽ được trình bày thêm ở Chương 14, Construction Engineering.

Thiết kế – thi công có ưu điểm là thiết kế có thể được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu về biện pháp và phương tiện thi công của nhà thầu ngay từ đầu, vì đơn vị thiết kế và đơn vị thi công làm việc thông qua một hợp đồng thống nhất. Điều này đặc biệt hữu ích khi một phần các rủi ro chưa biết được đưa vào giá dự thầu của nhà thầu mà không dẫn đến các tổn thất lớn có thể xảy ra nếu thiết kế không phù hợp. Cơ chế chia sẻ rủi ro đặc biệt hữu ích nếu các điều kiện địa chất dự kiến có thể được xác định trong những giới hạn nhất định và chủ đầu tư sẽ chịu rủi ro nếu các giới hạn đó bị vượt quá.

Ví dụ về các điều kiện có thể không được dự kiến trước bao gồm đặc tính của đất, độ cứng của đá, mực nước lũ, gió cực đoan và dòng chảy. Hiện nay, Báo cáo Cơ sở Địa kỹ thuật (GBR) đang được sử dụng đáng kể để xác định các điều kiện địa chất dự kiến theo cách này.

Phần lớn các khiếu nại trong thi công đường hầm đều liên quan đến các điều kiện địa chất không lường trước. Vì vậy, ngành xây dựng công trình ngầm tại Hoa Kỳ đã cố gắng xây dựng một cơ sở hợp lý để kích hoạt điều khoản về điều kiện hiện trường khác biệt (DSC), dẫn đến việc sử dụng Báo cáo Cơ sở Địa kỹ thuật (GBR) và Báo cáo Dữ liệu Địa kỹ thuật (GDR). Điều quan trọng, xét từ góc độ chia sẻ rủi ro, là ngôn ngữ hợp đồng trong điều khoản DSC và trong GBR phải mang tính bổ trợ cho nhau. Chương 4 trình bày về các Báo cáo Cơ sở Địa kỹ thuật. Quy trình đánh giá năng lực nhà thầu sẽ được trình bày thêm trong Chương 14 – Construction Engineering.

Điều quan trọng là phải thiết lập một quy trình lựa chọn sao cho chỉ những nhà thầu đủ năng lực mới được tham gia đấu thầu các dự án hầm, với các hợp đồng công bằng có thể phân bổ rủi ro hợp lý giữa chủ đầu tư và nhà thầu, nhằm tạo ra các dự án công trình ngầm an toàn, đúng tiến độ, chất lượng cao và có chi phí hợp lý.

1.4.4 Lập kế hoạch chi phí vận hành và bảo trì

Công tác vận hành được chia thành ba lĩnh vực chính: điều khiển giao thông và hệ thống, trạm thu phí (nếu có), và các dịch vụ khẩn cấp; tuy nhiên, không phải mọi công trình đều phải có đầy đủ các bộ phận này. Nhân sự cho các lĩnh vực này sẽ thay đổi tùy theo quy mô công trình, vị trí và nhu cầu. Đối với vận hành 24 giờ, cần có nhân sự cho ba ca làm việc và các ngày cuối tuần; các ca đêm và ca cuối tuần cần có đủ nhân sự để xử lý lưu lượng giao thông và các tình huống khẩn cấp.

Công tác bảo trì thường xuyên hằng ngày của đường hầm nói chung đòi hỏi một đơn vị vận hành chuyên trách. Việc vệ sinh hầm và bảo trì mặt đường là quan trọng và cần thiết để bảo đảm vận hành an toàn cho đường hầm. Thông thường, các thiết bị chuyên dụng để vệ sinh hầm được sử dụng. Các thiết bị cơ khí, điện, thông tin liên lạc, thông gió, giám sát và điều khiển cho đường hầm phải luôn được duy trì hoạt động và ở tình trạng làm việc tốt, vì sự cố của các thiết bị này có thể làm ảnh hưởng đến an toàn công cộng. Việc bảo trì định kỳ và giám sát 24 giờ là thiết yếu, vì hư hỏng của các thiết bị như hệ thống thông gió, chiếu sáng và bơm là không thể chấp nhận được và phải được khắc phục ngay lập tức. Ngoài ra, các sự cố xe hỏng và cháy trong hầm cần được ứng phó ngay.

Nói chung, phần lớn công việc có thể được thực hiện trong giờ làm việc bình thường, bao gồm sửa chữa cơ khí và điện, điều khiển giao thông và xử lý hồ sơ. Tuy nhiên, khi công tác bảo trì liên quan đến việc đóng làn xe, chẳng hạn như thay thế thiết bị chiếu sáng, sửa chữa mặt đường và rửa hầm, thì có thể phải đóng hầm một phần hoặc toàn bộ. Việc này thường được thực hiện vào ban đêm hoặc cuối tuần.

Các thảo luận chi tiết về các vấn đề vận hành và bảo trì nằm ngoài phạm vi của sổ tay này.

1.5 PHÂN TÍCH VÀ QUẢN LÝ RỦI RO

Phân tích và quản lý rủi ro là rất cần thiết đối với bất kỳ dự án công trình ngầm nào. Cần lập một sổ đăng ký rủi ro càng sớm càng tốt trong quá trình phát triển dự án. Sổ đăng ký rủi ro này sẽ xác định các rủi ro tiềm ẩn, xác suất xảy ra của chúng và các hậu quả tương ứng. Cần xây dựng một kế hoạch quản lý rủi ro để xử lý các rủi ro khác nhau, hoặc bằng cách loại bỏ chúng, hoặc bằng cách giảm hậu quả của chúng thông qua công tác quy hoạch, thiết kế, hoặc các biện pháp vận hành. Đối với những rủi ro không thể được giảm thiểu hoàn toàn, cần có các biện pháp để giảm hậu quả và quản lý chúng. Một kế hoạch quản lý rủi ro tích hợp cần được cập nhật thường xuyên để xác định tất cả các rủi ro liên quan đến thiết kế, thi công và hoàn thành đường hầm.

Kế hoạch này cần bao gồm mọi rủi ro hợp lý liên quan đến thiết kế, mua sắm và xây dựng. Kế hoạch cũng cần bao gồm các rủi ro liên quan đến sức khỏe và an toàn, công chúng và môi trường.

Các nhóm rủi ro chính bao gồm sự cố trong thi công, tác động đến cộng đồng, chậm tiến độ, các cam kết về môi trường, sự không đáp ứng của công tác vận hành và bảo trì theo dự kiến, các thách thức về công nghệ, các điều kiện địa kỹ thuật không lường trước, và leo thang chi phí. Chủ đề này được thảo luận chi tiết trong Chương 14 – Construction Engineering.

Hỗ trợ duy trì trang:

Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.

Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.

Qua USD (Buy Me a Coffee)

BIDV • STK: 3101226659 • HOANG HAI HA