Về phương pháp làm hầm NATM - làm hầm kiểu Áo

NATM = New Austrian Tunnelling method, dịch thô thiển ra tiếng Việt là Phương pháp xây dựng hầm mới của Áo. Tuy nhiên, cách dịch này đã và đang được công chúng đón nhận, Wasabi cũng không ý kiến gì với cách dịch này nhưng lại thích để nguyên chữ NATM hơn, thế mới hiểm :D . Tuy nhiên, (lại tuy nhiên), phải hiểu rằng đây không phải là một cái gì đó mới mẻ, bởi nó ra đời cách đây hơn nửa thế kỷ rồi. Chữ ''mới'' chẳng qua là để phân biệt với cái cũ hơn (thông thường) tại thời điểm người ta đề ra nó mà thôi. Rồi sau đó, NATM được phổ biến và sử dụng rộng rãi, tới mức người ta chả buồn bỏ chữ ''new'' trong đó đi. 

Nên nhìn nhận NATM là lý thuyết, quan điểm (có người còn gọi là triết lý) cho công tác xây dựng hầm hơn là phương pháp thi công hầm. Nếu gọi là phương pháp, thì phải hiểu nó bao gồm cả lý thuyết thiết kế đi kèm với phương pháp thi công và cách đánh giá địa chất... Wasabi thấy cứ gọi là ''làm hầm kiểu Áo'' là hay nhất. Chữ áo viết hoa hay không cũng được, viết hoa thì hiểu là nước Áo, còn không biết thì hiểu nhầm sang là cái khối đất đá xung quanh hầm, cũng được hehe.

Bản chất của lý thuyết NATM là tận dụng khả năng tự chống đỡ của đất đá quanh hầm bằng cách lựa chọn quy trình đào phù hợp, gia cố đúng thời điểm hợp lý thông qua số liệu đo đạc và quan trắc thực tế. Lưu ý, để biết thế nào là phù hợp với cả hợp lý thì phải nghiên cứu, nó là cả một nghệ thuật, chứ không phải chỉ đọc blog của Wasabi nhé. Nếu phù hợp, thì bản thân khối đá vây quanh công trình ngầm kết hợp với kết cấu chống đỡ sẽ tạo thành một khối kết cấu chịu tải tự nhiên, tự giúp chống đỡ bản thân nó và đất đá vây quanh, giảm thiểu kết cấu chống hầm.

Để hiểu được bản chất của phương pháp hay lý thuyết NATM, phải hiểu các nguyên lý cơ bản. Có 1 ông tên Mu Lờ (Müller) đã tỉ mẩn đúc kết lại thành 21 quy tắc (nhiều vãi - nên Wasabi kiến nghị các bạn tìm đọc chứ không bưng lên đây).

Khi xem NATM là một lý thuyết hay triết lý thiết kế, cần quan tâm mấy điểm sau:
- Làm sao để khối đá quanh hầm huy động hết khả năng tự chống đỡ của nó.
- Muốn huy động được khả năng tự chống đỡ, cần thiết phải cho khối đá quanh hầm biến dạng và khống chế được phần biến dạng này.
- Các chống đỡ ban phải phù hợp với đất đá vây quanh, đặc biệt cần quan tâm tới thời điểm chống - được quyết định theo biến dạng của khối đá.
- Phải có quan trắc đo đạc (biến dạng, ứng suất, tải trọng...) để làm cơ sở cho thiết kế chống đỡ và quy trình đào.

Khi xem NATM là phương pháp đào, có mấy điểm mấu chốt sau:
- Thứ tự đào được quyết định theo đặc điểm đất đá.
- Chống đỡ ban đầu gồm bê tông phun, bê tông phun có cốt, lưới thép, khung thép, và có thể có cả bu lông, neo... nhưng túm lại cũng tùy theo điều kiện đất đá.
- Phần chống đỡ lâu dài thường là vỏ bê tông có kèm theo các lớp chống thấm.

Nếu đạt được sự phù hợp, thì NATM sẽ giúp cho việc làm hầm linh động và tiết kiệm hơn, cái này phụ thuộc rất nhiều vào kỹ sư hầm. Khi việc thiết kế NATM dựa trên kinh nghiệm, thì việc đánh giá đất đá vô cùng quan trọng, việc thiết kế chỉ là bưng mẫu áp vào. Do vậy, trong dự án hầm làm kiểu Áo, kỹ sư ĐCCT quyết định rất nhiều tới tính an toàn của công trình và tính kinh tế của dự án. (nâng tầm kỹ sư địa  chất công trình lên tí cho nó đỡ rẻ rúm).

Tạm thế đã, trình bày sâu về NATM thì Wasabi chưa đủ tầm, nếu có thì sẽ trình bày ở các bài riêng.

Thông tin thêm, NATM đã áp dụng ở Việt Nam từ khá lâu (khoảng hơn thập kỷ rồi), đầu tiên nghe nói ở hầm Dốc Xây, rồi sau đó là hầm Hải Vân, hầm Đèo Ngang, hầm Đèo Cả và từ giờ về sau sẽ là rất nhiều hầm khác làm kiểu này.