Tuyến ngầm đưa nước qua lòng Trường Sơn
Hầm dẫn nước A Lưới là tuyến ngầm dài 11,6 km xuyên dãy Trường Sơn, dẫn nước từ hồ chứa về nhà máy thủy điện A Lưới ở khu vực Hồng Hạ. Đây không chỉ là một đường hầm dài đáng kể: công trình kết nối hồ với nhà máy, biến độ chênh cao khoảng 600 m thành nguồn năng lượng vận hành các tổ máy. Dự án có tổng vốn đầu tư 3.234 tỷ đồng, hồ chứa dung tích 60,2 triệu m³ và công suất thiết kế 170 MW. Quy mô ấy cho thấy tuyến hầm là mắt xích cốt lõi của nhà máy, chứ không phải hạng mục phụ bị khuất dưới núi. Nước từ hồ đi qua hệ thống đường dẫn áp lực để làm quay các tổ máy; nhà máy vận hành cả hai tổ máy từ năm 2012, với sản lượng điện trung bình 686,5 triệu kWh mỗi năm.
Ý nghĩa thực tế của hầm xuyên Trường Sơn nằm ở việc đưa nước từ hồ đến nhà máy theo tuyến được thiết kế cho phát điện. Nếu thiếu đường dẫn này, dung tích hồ và độ cao địa hình sẽ không thể tự chuyển thành dòng nước cấp cho tổ máy. Vì vậy, chiều dài 11,6 km cần được nhìn cùng toàn bộ hệ thống: hầm chính, đường dẫn áp lực và các hạng mục liên quan phục vụ vận hành. Chính sự phối hợp ấy khiến công trình ngầm trở thành phần quyết định khả năng khai thác thủy năng của dự án.
Đào từ nhiều hướng để rút ngắn đường vào lòng núi
Một tuyến hầm dài gần 12 km không thể được thi công hiệu quả chỉ bằng cách đào từ hai cửa hầm rồi chờ các mũi gặp nhau. Nhà thầu mở thêm bốn hầm phụ dọc tuyến, tạo lối đưa công nhân, thiết bị và vật liệu vào sâu bên trong núi. Nhờ các điểm tiếp cận này, nhiều đoạn hầm chính có thể được triển khai đồng thời từ các vị trí khác nhau. Sau khi phục vụ thi công, các ngách phụ được bịt kín. Đây là lựa chọn tổ chức công trường đáng chú ý: thay vì coi địa hình núi rừng là chướng ngại không thể vượt, dự án tạo thêm các đường tiếp cận để chia nhỏ khối lượng và mở nhiều mũi thi công.
Hệ thống công trình ngầm không chỉ có hầm dẫn nước chính mà còn gồm hầm phụ, giếng điều áp, giếng đứng và đường phục vụ thi công. Các hầm phụ vì thế đóng vai trò như cửa vào công trường dưới lòng núi, giúp công tác đào và vận chuyển không phụ thuộc vào một vài điểm duy nhất. Hầm phụ đầu tiên được đào thông vào tháng 8/2010, hầm phụ thứ hai hoàn thành vào tháng 12 cùng năm; đoạn cuối của tuyến chính thông ngày 28/4/2011. Đến tháng 8/2011, toàn hệ thống khoảng 13 km đã hoàn tất công tác đào và gia cố.
NATM và khoan nổ mìn: gia cố theo địa chất thực tế
Điểm đáng nói nhất về công nghệ đào hầm tại A Lưới là phương pháp Áo mới, thường gọi là NATM, kết hợp khoan nổ mìn. Thay vì áp dụng một kiểu chống đỡ cố định trên toàn tuyến, phương pháp này cho phép điều chỉnh biện pháp gia cố theo điều kiện địa chất thực tế. Với đường hầm xuyên khối núi dài hàng chục kilômét, đó là cách tiếp cận hợp lý: chất lượng đá có thể thay đổi, nên thiết kế hỗ trợ cũng cần căn cứ vào khảo sát tại từng đoạn. Nói cách khác, công nghệ không nằm ở một thiết bị duy nhất mà ở cách phối hợp đào, quan sát địa tầng và lựa chọn gia cố phù hợp.
Khảo sát địa chất vì thế là một phần trực tiếp của quá trình thi công, không phải thủ tục đứng ngoài công trường. Các chuyên gia SINTEF tham gia lập bản đồ địa chất trong hầm, đánh giá chất lượng khối đá và đưa ra khuyến nghị kỹ thuật. Điều kiện địa chất ở phần lớn tuyến được đánh giá tốt hơn dự kiến ban đầu; khoảng 4 km giữa hầm phụ số 2 và số 3 được thiết kế không lót bê tông, trong khi các đoạn còn lại có lớp lót bê tông. Sự khác biệt này cho thấy NATM phát huy giá trị khi quyết định gia cố dựa trên dữ liệu thực tế, thay vì mặc định mọi đoạn hầm cần cùng một kết cấu.
Mắt xích kỹ thuật quyết định hiệu quả nhà máy
Hầm dẫn nước A Lưới là minh chứng rõ rằng quy mô của một nhà máy thủy điện không chỉ được tính bằng công suất tổ máy hay dung tích hồ. Tuyến ngầm dài 11,6 km, hệ thống hầm phụ và cách gia cố thích ứng với địa chất cùng tạo nên đường đưa nước đến nhà máy. Với dự án đầu tư 3.234 tỷ đồng, việc tổ chức nhiều mũi thi công và điều chỉnh kết cấu theo chất lượng đá là những lựa chọn kỹ thuật có ý nghĩa trực tiếp đối với tiến độ và độ phù hợp của công trình.
Bài học nổi bật không phải cứ dùng nhiều bê tông hay đào thật nhanh là đủ. Với công trình xuyên núi, hiểu địa chất và mở được đường tiếp cận hợp lý mới giúp chọn đúng cách gia cố cho từng đoạn. Hầm xuyên Trường Sơn vì thế vừa là đường dẫn nước phục vụ phát điện, vừa là ví dụ về cách công nghệ thi công phải thích nghi với điều kiện dưới lòng đất. Đó là lý do phương pháp NATM kết hợp khoan nổ mìn đáng được xem là điểm then chốt của công trình, chứ không chỉ là chi tiết kỹ thuật bên lề.
