T ng quan v công trình tàu đi n ng m, ga ng m
Tàu điện ngầm là hệ thống vận tải công cộng trong đô thị, chạy trên đường ray và thường có phần làn chuyến dài nằm dưới lòng đất Rất nhiều thành phố trên thế giới đã xây dựng hệ thống tàu điện ngầm Hệ thống tàu điện ngầm đầu tiên được xây dựng trên thế giới xuất hiện ở Anh vào năm 1863.
1863 thu c h th ng tàu đi n ng m London v i chi u dài 6 Km th i đi m đó công trình này th c s là m t thành t u l n
Hệ thống tàu điện ngầm M1 của Budapest, Hungary là hệ thống tàu điện ngầm đầu tiên ở châu Âu và là hệ thống ngầm thứ hai trên thế giới Với độ sâu chỉ khoảng 2,7 mét, hệ thống này được xây dựng bằng phương pháp cắt và che, tức là người ta sẽ đào rãnh và sau đó xây mái cho hệ thống rãnh này.
Trên thế giới, nhiều nước đã phát triển xây dựng hệ thống tàu điện ngầm, trong đó Nga là một trong những quốc gia tiên phong Dự án xây dựng tuyến tàu điện ngầm đầu tiên tại Moscow bắt đầu vào tháng 11 năm 1931 và đến ngày 15 tháng 5 năm 1935, 13 nhà ga đầu tiên đã được khai trương Các ga Metro Moscow, đặc biệt là ga "Cung điện nhân dân", được xây dựng vào cuối những năm 1930, nổi bật với kiến trúc hoành tráng và lộng lẫy, không kém gì các viện bảo tàng Hiện nay, hơn 8 triệu người sử dụng các nhà ga tàu điện ngầm mỗi ngày, với 56% hành khách tại Moscow lựa chọn phương tiện này để di chuyển.
Ngoài ra, một số ga tàu điện ngầm nổi tiếng trên thế giới có thể kể đến như Ga Toledo tại Italy, Ga Westminster ở London (Anh), Ga Komsomolskaya tại Moscow (Nga), Ga Solna ở Stockholm (Thụy Điển), Ga Arts et Métiers ở Paris (Pháp) - nơi hoạt động từ năm 1904, Ga Westfriedhof tại Munich (Đức), Ga Olaias ở Lisbon (Bồ Đào Nha), Ga Staromestska tại Prague (Cộng hòa Séc), Ga Plac Wilsona ở Warsaw (Ba Lan) và Ga Zoloti Vorota tại Kiev (Ukraine).
T i Vi t Nam c ng b t đ u tri n khai xây d ng h th ng tàu đi n ng m đ u tiên n c ta t h i cu i tháng 8, tuy n B n Thành – Su i Tiên (thành ph H Chí Minh)
Hình 1.1 Các ga Metro Matxc va đ c xây d ng nh "Cung đi n nhân dân" và các nhà ga đ c xây d ng vào cu i nh ng n m 1930 gây n t ng l n nh t.
Công trình ga đ ng s t đô th trên th gi i
Nguyên t c b trí kho ng cách ga
Vi c b trí ga trên tuy n tuân th các nguyên t c sau:
Các ga trên tuy n ph i đ c b trí phù h p v i hi n tr ng và quy ho ch giao thông trong t ng lai c a đô th ;
C ly b trí ga ph i đ m b o yêu c u: kho ng cách ga h p lý, thu hút nhi u hành khách và không d ng tàu quá nhi u làm gi m hi u qu ch y tàu;
Vị trí ga phái là những điểm quan trọng trong việc hình thành lưu lượng khách, bao gồm các quảng trường, các giao lộ của các đài chính, nơi giao cắt với các tuyến giao thông công cộng khác, như nhà ga đường sắt, bến xe liên tỉnh, đầu mối xe buýt, cùng với các công trình như công viên, khu vui chơi giải trí, các khu dân cư mật độ cao, trung tâm thương mại và trường đại học.
T o đ u m i trung chuy n trong h th ng, b o đ m n i k t ho t đ ng gi a các ph ng th c v n t i v i nhau; cung c p cho hành khách s l a ch n hành trình t i u khi s d ng ph ng ti n đi l i
Cách bố trí các ga nên được thực hiện với khoảng cách từ 1000 đến 2000 mét giữa các ga Tại khu vực trung tâm thành phố, khoảng cách này có thể giảm xuống còn 700 đến 800 mét, trong khi ở các quận vùng ven, khoảng cách có thể lên đến 2000 mét giữa các ga.
Ch c n ng nhi m v các ga
Các ga đ c b trí t i các đ a đi m khác nhau s có ch c n ng khác nhau
1) a ph n các ga trên tuy n là ga trung gian, có ch c n ng cho khách lên, xu ng i v i các ga đ u và cu i tuy n ngoài ch c n ng cho khách lên xu ng còn có ch c n ng quay vòng đoàn tàu
2) i v i các ga giao c t gi a tuy n đ ng s t đô th này v i tuy n đ ng s t đô th khác, ngoài ch c n ng cho khách lên xu ng còn th c hi n ch c n ng trung chuy n hành khách t tuy n này sang tuy n khác
3) T i các ga có l ng hành khách gi a hai khu gian t t gi m đáng k (do khách xu ng nhi u), c n gi m b t đoàn tàu, do v y t i các ga này ngoài ch c n ng cho khách lên, xu ng còn có ch c n ng quay vòng m t ph n đoàn tàu
B ng 1.1 Phân chia các ga đ ng s t đô th theo ch c n ng
STT Lo i ga Ch c n ng Ghi chú
1 Ga đ u, cu i Cho khách lên, xu ng và quay vòng đoàn tàu
Có các đ tuy n và đ ng c t đ đ đ i, quay vòng đoàn tàu
2 Ga trung gian Cho khách lên, xu ng
Cho khách lên, xu ng và chuy n tàu, chuy n tuy n
Cho khách lên, xu ng, chuy n tàu, chuy n tuy n và quay vòng đoàn tàu
Có các đ tuy n và đ ng c t đ đ đ i, quay vòng đoàn tàu
Quy mô nhà ga ng m
Quy m nhà ga ng m trên th gi i th ng có b r ng t 20 – 30 m, chi u dài t 120 –
250 m Quy mô nhà ga c b n ph thu c vào các y u t sau:
L u l ng hành khách đi l i trong n i đô trên các tuy n đ ng s t đô th
S l ng tuy n ra vào ga
C u t o đoàn tàu thi t k : s toa tàu, chi u dài và chi u r ng đoàn tàu…
Vi c tích h p các trang thi t b ph c v cho nhà ga, hành khách,…và các h th ng đ m b o an toàn
Kích th c ke ga thi t k
Các trang thi t b ph c v hành khách (s nh đ i, máy bán vé, c ng thu phí t đ ng, nhà v sinh);
Trang thi t b cho nhân viên ga (V n phòng ga, Trung tâm ki m soát th m h a, khu v c ngh ng i…);
Phòng c đi n (phòng thi t b đi n, máy đi u hòa không khí và h th ng thông gió)
Các trang thi t b ph c v hành khách (ke ga);
Phòng c đi n (h th ng b m n c th i);
Các ng thông gió c a ga
Hình 1.2 M t b ng ga ng m t ng quát
1.2.3.2 K t c u ga ng m thu n l i cho vi c k t n i các tuy n metro v i nhau, các ga trung chuy n có s d ng các t m panel l p ghép t i v trí d ki n làm đ ng h m thông nhau gi a các ga a) Ga ng m lo i 1
Ga ng m lo i 1 có m r ng theo ph ng ngang trong ph m vi 15 m phía tr c và sau ga đ máy TBM, với th khoan xuyên qua mà không chạm vào tường trong đất.
Trong ga ng m, có các hệ thống cầu thang như thang cuốn, thang máy và thang bộ phục vụ hành khách di chuyển từ mặt đất xuống tầng ngầm và tầng đón khách của nhà ga Thang máy được thiết kế đặc biệt cho người tàn tật và nhân viên phục vụ trong ga.
Hình 1.3 M t c t ngang ga ng m lo i 1
Hình 1.5 M t b ng ga ng m lo i 1 b) Ga ng m lo i 2
Khi phía tr c và sau ga có các đo n đào h thì không c n b trí đo n m r ng 2 đ u ga đ máy TBM khoan qua
Trong nhà ga, có các hệ thống cầu thang như thang cuốn, thang máy và thang bộ, phục vụ hành khách di chuyển giữa các tầng Thang máy được thiết kế đặc biệt cho người khuyết tật và nhân viên phục vụ trong ga.
Hình 1.6 M t c t ngang ga ng m lo i 2
Hình 1.8 M t b ng ga ng m lo i 2
B trí ke ga
B trí ke ga có 2 ki u là: ki u đ o và ki u bên hông i v i ke ga c a nhà ga ng m th ng dùng ki u đ o.
Các ph ng pháp thi công trong xây d ng công trình ng m
Ph ng pháp đào l thiên
Ph ng pháp này thích h p cho các đ ng h m nông, n n đ t m m y u,…
D a vào ph ng pháp thi công và k t c u ch ng đ , ta có th chia ph ng pháp l thiên nh sau:
Móng theo mái đ t là phương pháp thi công ít ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, với việc nền móng phụ thuộc vào tính chất vật lý của nền đất Quy trình thi công được thực hiện nhanh chóng và đảm bảo chất lượng yêu cầu Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp này có thể làm gia tăng khối lượng đất đá khi đào cần thiết, đòi hỏi phải điều chỉnh với phương pháp hầm cần có để đảm bảo nền móng vững chắc trong quá trình thi công.
M h móng có s d ng t ng ch n: s n đ nh c a h móng hoàn toàn ph thu c vào đ c ng c a t ng ch n
Công nghệ tường liên kết trong đất mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng chịu lực tốt và độ bền cao Phương pháp này thích hợp cho các dự án xây dựng trên nền đất yếu, đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường xung quanh trong quá trình thi công Đặc biệt, thi công an toàn trong không gian hạn chế là một ưu điểm nổi bật của công nghệ này.
Ph ng pháp h chìm
Thi công công trình ngầm bằng phương pháp h chìm là giải pháp hiệu quả cho các công trình ngầm dưới sông, biển Quá trình này bắt đầu bằng việc tạo ra một cấu kiện không gian đặc sẵn, sau đó di chuyển bằng phao vào vị trí đã định hướng để đào sâu xuống đáy dòng nước Các cấu kiện được liên kết với nhau, tạo thành một liên kết hoàn chỉnh không thấm nước, và cuối cùng được lấp đất đá để tạo thành một đầm ngầm thông suốt.
Phương pháp thi công này có chi phí thấp hơn và thời gian thi công ngắn hơn so với các phương pháp khác, đồng thời cũng hạn chế tác động đến môi trường xung quanh.
Ph ng pháp đào kín
Phương pháp đào kín là một kỹ thuật xây dựng độc đáo, không đào trên mặt đất mà thay vào đó là đào ngầm trong lòng đất để tạo ra các hang đào Các công trình ngầm sau đó được xây dựng trong những không gian này, mang lại hiệu quả cao cho việc xây dựng các công trình ngầm đô thị ở độ sâu lớn, đặc biệt là những công trình có mặt cắt ngang hình tròn hoặc hình chữ nhật Việc lựa chọn công nghệ phù hợp sẽ phụ thuộc vào loại công trình, có thể là loại trọng lực hoặc loại áp lực.
Thi công ga nhà hát thành ph
Thi công t ng vây
- H th ng m c tr c đ c do Nhà th u chính c p
- H th ng m c th c p ph c v quá trình thi công
Giám sát liên t c s chuy n v c a các m c này trong quá trình thi công và đ nh v v trí panel
Tầng dần là một loại tường bê tông cốt thép, được xây dựng hoặc lắp đặt trên miệng của hầm đào Việc thiết kế và thi công tầng dần cần được hoàn tất trước khi tiến hành thi công tường vây.
Tùy thuộc vào loại đất, việc thi công tường vây có thể thực hiện bằng cách làm tường đơn hoặc tường đôi Đối với việc thi công tường vây, tường đơn thường được sử dụng khi điều kiện đất nền không ổn định, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.
Chiều rộng trong lòng tường dày là 5 cm và được mở rộng theo hướng mặt ngoài của tường vây Với chiều rộng 5 cm này, việc đào gàu dễ dàng thực hiện mà không gặp trở ngại Ngoài ra, sự hao hụt vật liệu (dung dịch đào, bê tông) cũng được giảm thiểu tối đa Bề mặt phía trong tường dày không được thay đổi đặc tính Tường dày được thi công từ các đơn vị liên tiếp, tạo thành một hệ thống tường liên kết và khép kín nếu là tường dày bê tông cốt thép Việc đào tường vây được thực hiện bên trong tường dày.
- D n h ng gàu đào trong su t quá trình đào đ t và đ m b o t ng vây đ c đ nh v đúng và th ng h ng
- H tr cho thi t b thi công t ng vây (l p đ t gio ng ng n n c, h l ng thép, l p đ t ng tremie, đ bê tông, )
- n đ nh c a đ nh h đào trong su t th i gian đào
- Cho phép t o h th ng ki m tra đ tin c y c a các panel
T ng d n bê tông c t thép đ c đ bê tông ngay t i công tr ng Trình t thi công bao g m:
- nh v v trí và cao đ đáy t ng d n b ng máy toàn đ c và đào đ t b ng máy đào
- L p đ t thanh ch ng g ( đ nh và đi m gi a t ng d n) gi kho ng cách gi a hai m t t ng d n và l p t ng d n sau khi đ bê tông
- nh v v trí panel trên đ nh t ng d n
Hình 1.9 M t c t ngang t ng d n bê tông c t thép đi n hình đ t i công tr ng 1.4.1.3 Dung d ch Bentonite
Khi h đào sử dụng dung dịch bentonite, áp lực cao trong dung dịch giúp tạo ra sự ổn định cho vách h đào Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các hợp chất sét có trong dung dịch có thể bị ảnh hưởng bởi áp lực bentonite và áp lực nền, do đó cần phải cách ly chúng Áp lực bentonite tạo ra một lớp chắn vững chắc trên vách h đào, đảm bảo rằng trong quá trình đào, h đào luôn được bảo vệ bởi dung dịch bentonite để duy trì áp lực ổn định.
Việc đào tunnel bằng gàu ngoạm hình chóp treo trên xe cần cẩu được thực hiện bằng dây cáp hoặc hệ thống truyền động thủy lực Trong quá trình đào, dung dịch bentonite được giám sát và điều chỉnh đến mức độ 0.4 m và/hoặc cao hơn mức cần thiết là 1.0 m Độ sâu của hố đào được theo dõi trực quan thông qua các dây cáp của xe cần cẩu trong khi gàu hạ xuống trong rãnh đào.
Sau khi hoàn thành công tác đổ bê tông, panel tiếp theo sẽ được đào mà không cần thời gian chờ giữa các nhát đào ở xa panel và đổ bê tông Đối với các nhát đào gần panel, cần có khoảng thời gian 24 giờ trước khi thực hiện đổ bê tông hoặc kết nối panel.
Có 3 lo i panel, đó là: panel m , panel k ti p và panel đóng
Chi u dài thi t k c a các panel m (v i 2 b c p pha CWS) ph i phù h p v i chi u dài t i thi u c a gàu đào (2,8 m) ho c có chi u dài b ng hai l n chi u dài c a gàu và m t đo n nh gi a (>5,6 m)
Nh ng panel ch dùng 1 b c p pha CWS thì đ c g i là panel k ti p
Nh ng panel này đ c thi công d a trên vi c hoàn t t các panel m và panel k ti p Panel đóng này không l p đ t c p pha CWS
Hình 1.10 M t b ng thi công t ng vây Ga Nhà hát 1.4.1.5 H th ng Gio ng CWS
T p đoàn Soletanche Bachy (SB) trong th p k v a qua đã phát tri n h th ng c p pha CWS cho phép thi công gio ng ng n n c gi a các panel t ng ch n
Nguyên lý gio ng CWS
Công nghệ CWS sử dụng ván khuôn thép để xây dựng các panel bê tông, với chiều sâu được thiết kế theo yêu cầu cụ thể Ván khuôn này có khả năng tách ra dễ dàng khi bê tông đã đông cứng và được kéo lên trong quá trình thi công, giúp giải quyết những khó khăn liên quan đến việc sử dụng các ngàm thép tròn.
Trong quá trình tái sử dụng đất bentonite sau khi hoàn tất công tác đào, cấp pha CWS được lấp đầy vào đầu cuôi của panel đã đào Các panel sẽ có cấp pha ở cả hai đầu, trong khi các panel kế tiếp chỉ có một đầu Cấp pha CWS được hạ xuống sâu hơn vài mét so với cao trình đất đào sau này.
C p pha CWS là ván khuôn ch n đ u cu i, với một gio ng cao su ng n n c đ c g n vào tr c khi đ t c p pha CWS vào trong panel Thi t b ng nêm g được chèn vào để giữ c p pha CWS v n l i t i đ u cu i c a panel trong quá trình đào Sau khi hoàn thành việc đào panel k ti p, thi t b đào đ c d n h ng b ng CWS và tháo d CWS.
Hình 1.11 C p pha CWS Gio ng cao su đ c s d ng là lo i gio ng Sireg
Hình 1.12 L p đ t c p pha CWS Hình 1.13 Gio ng ng n n c
1.4.1.6 H th ng c p pha CWS và gàu ngo m SB
Gàu ngo m SB rất phù hợp cho việc sử dụng kết hợp với hệ thống CWS nhờ vào thiết kế treo bằng cáp và hình dạng chính xác Việc đào tạo trên CWS với khoảng cách không đổi trong suốt quá trình đào cho phép điều chỉnh ngay lập tức bất kỳ sự chênh lệch nào.
Vi c s d ng h th ng c p pha CWS mang l i b n u đi m chính trong vi c thi công t ng vây đ t ch t l ng t t h n:
Việc tháo CWS hoàn toàn sau khi đổ bê tông giúp tối ưu hóa quy trình thi công, đồng thời rút ngắn thời gian cho các công tác khác.
- D n h ng cho vi c đào panel k ti p
- Cho phép l p đ t gio ng ng n n c
Khi CWS điều chỉnh cuối panel trong khi panel bên cạnh đang được đào, điều này bảo vệ bê tông của panel trước đó Do đó, kích thước hình học, độ dày và chất lượng của mọi mini giữa các panel trở nên hoàn hảo.
Trình t thi công ga nhà hát thành ph
Hình 1.14 S đ trình t thi công đào đ t 1.4.2.2 Bi n pháp thi công
Trong bi n pháp thi công này, Phase 1 và 2 đ c xác đ nh nh bên d i:
Huy đ ng máy móc t i ch
Ki m tra an toàn t t i v trí đào ào vào x lý đ t
Hình 1.15 M t b ng thi công t ng th Ga Nhà hát Thành ph
V trí khu v c thi công đ c trình bày và th hi n nh bên d i:
Hình 1.16 Khu v c thi công Ga Nhà hát Thành ph Giai đo n 1
D a vào đi u ki n công tr ng nhà th u chia khu v c đào đ t thành 2 ph n nh sau: + Ph n 1: Zone 7 và Zone 8 (tr c 9 t i tr c 14)
+ Ph n 2: Zone 9 và Zone 10 (tr c 14 t i tr c 19)
Hình 1.17 M t b ng phân chia khu v c đào đ t trong nhà ga
Hình 1.18 K ho ch ki m soát giao thông trên sàn công tác
Hình 1.19 H m c n c ng m bên trong t ng vây s đ c th c hi n tr c khi đào đ t
Công tác đào kh i l ng l n có th đ c b t đ u sau khi hoàn thành các bi n pháp d phòng nh h th ng gi ng c p b sung cho h th ng quan tr c
Thêm vào đó có ít nh t m t máy b m đ làm khô khu v c h đào
Trước khi bắt đầu thi công, hệ thống thông gió phải được đảm bảo cung cấp cho mọi lô đất đào bạt cho đến khi công tác đào đất giữa các lô được hoàn tất Trình tự đào đất cho phần 1 ưu tiên đào đất đến cao độ đáy bê tông lót sàn theo thiết kế Hướng đào từ Zone 7 đến Zone 8, đào đất tại cao trình yêu cầu đáy bê tông lót tại khu vực đào Hướng đào: Zone 7 tới Zone 8.
Việc sử dụng xe đào đất trong khu vực trồng trọt là rất quan trọng để thực hiện các công việc như đào đất và vận chuyển đất Các thiết bị đào đất có kích thước nhỏ (0,2-0,5 m³) thường được sử dụng để đào đất bên trong khu vực, hoàn thành nền cao và phá hủy các vật cản trong quá trình đào Sau khi đào, xe xúc lật hoặc xe tải sẽ vận chuyển đất đào ra khỏi khu vực làm việc.
Hình 1.20 M t c t d c đào đ t t ng t ng trong nhà ga ph n 1 b Trình t đào đ t cho Ph n 2
Thi công đào đ t cho Ph n 2 ch ti n hành sau khi c ng đ bê tong Zone 8 Sàn mái đ t đ c ng đ ào đ t xu ng d i 1m so v i cao đ thi t k thanh ch ng (Cao đ đào: -5,0 m)
Hình 1.21 M t c t d c đào đ t t ng t ng trong nhà ga ph n 2 ào đ t t i khu v c gi ng bê tông đ c th hi n nh bên d i:
Hình 1.22 Thi t b đào đ t t i khu v c gi ng bê tông
Việc sử dụng xe đào đất trong khu vực trồng trọt là rất quan trọng, giúp cải thiện hiệu quả công việc Các thiết bị đào đất cần có kích thước phù hợp với vùng đất trồng để đảm bảo quá trình đào và di chuyển đất diễn ra thuận lợi Xe đào đất mini (0,2-0,5 m³) có khả năng đào sâu 1m so với chiều cao thiết kế, mang lại hiệu suất cao trong việc xử lý đất.
Bi n pháp l p đ t h thanh ch ng xiên s đ c đ trình và đ c ch p nhân tr c khi ti n hành công tác đào đ t t i khu v c này
Sau khi hoàn thành công tác lấp đất, xe đào đất (0,2-0,5 m³) sẽ tiến hành đào đất bên trong khu vực đã hoàn thành, cao hơn đáy bê tông lót và phá hủy các vật cản trong quá trình đào Xe xúc lật hoặc xe tải sẽ vận chuyển đất đào ra khỏi khu vực làm việc.
Vi c đào và l y đ t t i khu v c tr ng t i l m s d ng xe đào đ t c n dài ho c máy đào c n th t n m t i l m trên sàn t m
Rào ch n ph i đ c l p đ t xung quanh khu v c đào đ t và xung quanh xe đào đ an toàn
Bê tông lót và ván ép cho sàn mái Giai đoạn 2 được thực hiện hoàn toàn bằng máy móc Việc tháo dỡ bê tông lót và ván khuôn phải được hoàn thành trước khi tiến hành các hoạt động khác.
Cao trình đào đ t s đ c ki m tra th ng xuyên trong su t quá trình thi công đ tránh đào quá cao trình
Sau khi hoàn thành đào đ t m i khu v c, công tác ki m tra cao đ c n đ c làm k b i tr c đ c đ đ m b o cao đ chính xác tr c khi ti n hành đ bê tông lót
Trong quá trình thi công đào, việc giám sát của nhà thầu là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của công tác bê tông lót và bê tông kết cấu sau này.
Trong su t quá trình đào đ t t ng h m, n u phát hi n khuy t t t bê tông t ng vây ho c rò r n c thì ph i s a ch a t ng vây
D n đ t ra kh i công trình b ng xe ben 15 m 3
Xe t i s đ c r a s ch c u r a xe tr c khi ra kh i công tr ng đ đ m b o không nh h ng đ n giao th ng công c ng
1.4.2.3 Công tác bê tông lót
Hình 1.23 S đ trình t công vi c đ bê tông lót 1.4.2.4 Nh ng l u ý đ i v i công tác đ bê tông lót
Huy đ ng xe bê tông
B m t đ t ph i đ c đ m th t k tr c khi đ bê tông lót
Ki m tra cao đ đáy đào và trám v a t i ch bê tông x u đ đ m b o đ dày c a bê tông lót
Ki m tra cao đ bê tông lót sau khi đ đ đ m b o cao đ đáy c a ván khuôn
Bê tông lót s đ c c t tr c khi l p đ t ván khuôn đ d dàng lo i b trong công tác đào trên xu ng trong t ng lai
Hình 1.24 S đ trình t công vi c l p ván khuôn
1.4.2.6 Nh ng l u ý đ i v i công tác ván khuôn
Hình d ng ván khuôn s đ c gia công theo b n v tr c đó đ có th l p d dàng Ván khuôn đã đ c s d ng tr c đó c n đ c rút h t đinh và v sinh, b o d ng k tr c khi tái s d ng
Ván khuôn c n ph i đ c c đ nh ch t đ không b bi n d ng trong quá trình đ biên tông
Phương pháp thi công sàn và dầm bê tông trên nền đất yêu cầu sử dụng ván khuôn trên nền đất Chi tiết về hệ ván khuôn này sẽ được trình bày cụ thể trong bài viết.
Di chuy n modun c p pha trong su t quá trình đào ào vào x lý đ t Hoàn thành công vi c
Ki m tra Huy đ ng v t li u, thi t b
Các bi n pháp kh c ph c s c trong quá trình thi công nhà ga ng m
Gi i thi u
1.5.1.1 T ng quan h tr công tác thi công h đào t i khu v c đ c bi t c a D án Xây d ng tuy n đ ng s t đô th TP H Chí Minh (tuy n 1 B n Thành – Su i Tiên), công tác thi công ph t v a t i các v trí d ki n nh m t o ra các vùng gia c đ c đ xu t Ph ng án gia c k t h p Jet Grouting và TAM (Tube a Manchette) Grouting đ c đ xu t nh m m c đích ch ng th m cho các đo n t ng vây b l i trong quá trình thi công
Hình 1.25 M t b ng khu v c thi công 1.5.1.2 M c tiêu công vi c
Trong dự án này, tường vây bê tông cốt thép đặc sử dụng làm kết cấu tường chắn đất khi thi công h đào xây dựng ga Nhà hát thành phố Tại vị trí tiếp giáp giữa hai tấm tường chắn, một bản thép sẽ được đặt giữa hai tấm panel tường chắn nhằm mục đích chống thấm Tuy nhiên, đoạn chống thấm dài 12 m (từ RL -39,7 m đến RL -27,7 m) tại panel P04 và P10 đã bị hỏng Biện pháp gia cố bằng phương pháp kết hợp Jet Grouting và TAM Grouting được đề xuất nhằm gia cố cho tường vây và chống thấm cho các đoạn tường trên Các ngàm TAM sẽ được đặt trước Trong quá trình thi công đào đất, nếu có hiện tượng ngập nước thấm qua tường chắn, thi công phải được thực hiện khẩn trương qua các ngàm TAM đã được sẵn sàng nhằm ngăn chặn hiện tượng thấm nước.
Bi n pháp này bao g m các n i dung sau:
• Trình t th c hi n Jet grouting
• Trình t th c hi n công tác khoan c a TAM grouting
• Các thông s thi công đ c s d ng
TAM grouting là phương pháp xử lý nền móng hiệu quả trong lớp sét cứng, với độ sâu từ -33,7 m RL đến -39,7 m RL Phương pháp này được áp dụng thay thế cho Jet Grouting do đặc tính nền đất có độ thấm thấp Tổng cộng có 6m ng TAM đã được thực hiện trong lớp sét cứng.
Jet Grouting là phương pháp thi công cải tạo nền đất, với chiều dài cọc Jet Grouting đạt 14 m Phương pháp này được áp dụng cho các đoạn cọc có chiều sâu 6 m dưới mặt đất và mở rộng thêm 2 m trong lớp sét cứng, đạt độ cao tối đa -35,7 m RL Đồng thời, cọc cũng được gia cố thêm 6 m ở phần trên, với độ cao tối đa -21,7 m Việc triển khai Jet Grouting không chỉ đảm bảo hiệu quả mà còn nâng cao khả năng chịu lực cho công trình.
T i m i v trí s a ch a panel ( P04 và P10), t ng c ng có ba (03) c c Jet Grouting đ ng kính 1,0 m và m t (01) v trí TAM grouting đ c đ xu t
M t b ng thi công Jet Grouting và TAM grouting đ c trình bày trong Hình 1.26
Hình 1.27 S đ trình t th c hi n Jet Grouting
Hình 1.28 Trình t th c hi n Jet Grouting
Bi n pháp thi công jet grouting
1.5.2.1 K ho ch và chu n b m t b ng
Các công vi c sau đ c th c hi n tr c khi thi công:
Việc kiểm tra xác định các công trình dịch vụ tiện ích ảnh hưởng tới thi công là rất quan trọng Nếu phát hiện bất kỳ công trình nào có ảnh hưởng đến quá trình thi công, các công trình này cần được đào lùi và có biện pháp bảo vệ để tránh ảnh hưởng đến việc thi công Jet Grouting.
• Chu n b v trí khu v c bãi ch a thi t b và v t li u
• ng công tác cho ng i và thi t b c n ph i đ c chu n b
• V t li u đ c v n chuy n b ng xe t i và b c d b ng nhân công ho c c n c u n u c n thi t
• V t li u b o qu n t i v trí ch đ nh, có bi n pháp b o qu n phù h p
• Xi m ng ph i đ t n i khô ráo, có sàn g kê, cách m t đ t t i thi u 75 mm Dùng t m ni lông ph đ tránh h h i b i n c và đ m
• Công nhân ph i đ c đào t o hi u bi t an toàn và trình t công vi c th c hi n
• Liên l c trên công tr ng b ng đi n tho i di đ ng và trao đ i tr c ti p b ng b đàm 1.5.2.2 L p đ t máy và thi t b
• L p ráp máy khoan trên công tr ng
• K t n i máy khoan v i thi t b tr n (nh là c n khoan, đo n g n đ u ph t và m i khoan)
• Ki m tra đ th ng đ ng b ng th c b t th y g n trên máy khoan và b ng dây r i t hai h ng vuông góc
Kiểm tra đầu phun bằng một tháng trước khi khoan là rất quan trọng Cần quan sát kỹ lưỡng tình trạng đầu phun và kiểm tra nước cần thiết Nếu nước phun ra từ đầu phun, điều này cho thấy đầu phun đã đáp ứng được điều kiện làm việc.
• Ki m tra áp l c c a b m b ng cách quan sát áp l c trên đ ng h
• Khoan l đ ng kính nh đ n chi u sâu thi t k v i áp l c ph t n c th p t i đáy
• o và ghi đ sâu ch đ nh b ng cách đo c n còn l i phía trên m t đ t so v i t ng chi u dài c n s d ng
Jet Grouting có khả năng khoan sâu đến 2 mét vào lớp sét cứng Trong quá trình khoan, việc nhấn định khi khoan tại lớp sét đá sẽ dẫn đến mùn khoan được đẩy lên, và điều này có thể thay đổi đặc tính khoan, đặc biệt khi khoan qua lớp cát vào lớp sét.
• Sau khi k t thúc khoan, chuy n sang ch đ ph t
• T ng áp l c ph t lên 20 Mpa r i đ t ch đ ph t
• Ki m soát áp l c ph t b ng đ ng h áp
• Ghi đ sâu m i ph t b ng cách đo chi u dài c n
• Ph t xi m ng b ng b m áp l c cao qua monitor trong khi c n khoan rút t t lên kh i h khoan
• T c đ ph t v a và t c đ rút c n đ c quy t đ nh d a trên thi t k tr n
• Tháo d ho c nâng lên b ng cách quay c n khoan v i t c đ 3~6 vòng/phút đ t o c t xi m ng đ t
• Th tích v a đ c ghi l i b ng máy đo dung l ng (Flow meter)
• Trong tr ng h p áp su t cao đ t xu t, van an toàn c a máy b m đ c kích ho t 1.5.2.5 D n s ch và x lý bùn th i/v a th i
Sau khi kết thúc công tác phun, thiết bị bao gồm các cần khoan và thiết bị trần được làm sạch và chuyển sang vị trí tiếp theo Tất cả bùn thải và vật liệu không được phép chảy tràn ra ngoài khu vực thi công Thực hiện việc này, hệ thống thu gom được bố trí cẩn thận trong khu vực làm việc, kích thước thu gom xác định nhằm đảm bảo bùn và vật liệu không chảy vào hệ thống thoát nước công cộng.
Ch t th i x lý đ c t p h p t i h thu và chuy n ra ngoài công tr ng hàng ngày b ng xe t i hút, đ n khu v c x lý
Công vi c khoan lõi c c Jet grouting s đ c th c hi n sau khi k t thúc thi công 7 ngày đ xác minh ch t l ng c c Jet grouting
Lõi khoan được lấy từ độ sâu 21,7 m đến 35,7 m tại vị trí giao nhau, nhằm xác định tính liên tục và đồng nhất của khối đất Đường kính lõi khoan không nhỏ hơn 50 mm Chất lượng của Jet grouting được xác định thông qua tỷ lệ thu hồi mẫu (TCR), với tỷ lệ này không nhỏ hơn 85%.
Công tác khoan lõi ki m tra ch t l ng c c Jet Grouting s đ c th c hi n t i v trí s l p đ t ng TAM sau này.
Bi n pháp thi công TAM grouting
1.5.3.1 Thi công đ i trà TAM grouting execution
TAM Grouting s đ c th c hi n t i v trí khoan lõi ki m tra ch t l ng c c Jet Grouting Quy trình thi công khoan TAM grouting đ c trình bày nh sau:
• Cài đ t thi t b khoan và đi u ch nh đ th ng đ ng
• Công tác khoan đ c th c hi n b ng ph ng pháp khoan phá ho c thi t b t ng đ ng
• o ki m tra chi u sâu khoan (ki m tra b ng th c dây ho c chi u dài ng ch ng) 1.5.3.3 Phun v a l p đ y ng Manzet
Phun vữa bít ngách nhằm mục đích bảo vệ và cố định bên ngoài ống manchette bằng hỗn hợp gồm bentonite, xi măng và nước với tỷ lệ cho 1m3 như sau: 250 kg xi măng, 30 kg bentonite và 890 lít nước.
Hình 1.29 Phun v a vào ng ch ng 1.5.3.4 L p đ t ng ph t v a
• L p đ t ng ph t v a vào trong ng ch ng
• Rút ng ch ng lên và đ cho l p v a b i t ng ninh k t.
Nh n xét ch ng
Vi c thi công các nhà ga ng m hay các công trình t ng t bao g m nhi u h ng m c và đ c ti n hành trong đi u ki n ph c t p i v i đi u ki n đ a ch t khu v c qu n
TP HCM có nhiều vấn đề trong quá trình xây dựng do khu vực này có cấu trúc địa chất yếu, chủ yếu là cát bão hòa Vì vậy, việc phân tích và đánh giá khả năng nền đất của công trình trong quá trình thi công là vô cùng cần thiết Những vấn đề này có thể gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền móng công trình, bao gồm sự chuyển động của mực nước ngầm, sự lún sụt và một số vấn đề khác.
Ch ng 2: CÁC TÍNH TOÁN C B N TRONG XÂY D NG NHÀ GA METRO M B O N NH MÔI TR NG T XUNG QUANH
Áp l c đ t
T ng quát
Hệ thống tang trống được thiết kế để chịu áp lực đất và nước phía sau tường Áp lực đất tác động lên tường là do trọng lượng đất phía sau, sự chuyển động đất đá do động đất và các tải trọng khác Khi thiết kế, cần xem xét ba loại áp lực đất: áp lực đất tĩnh, áp lực đất động và áp lực đất tạm thời Sự khác nhau giữa giá trị thực tế của đất và các giá trị thiết kế tính toán là yếu tố quan trọng khi xét đến áp lực đất.
Giới thiệu về áp lực đất chồng và bề mặt phân bậc, các phân tích lý thuyết giúp đơn giản hóa các quá trình phức tạp mà không xét đến các yếu tố như hình dạng chuyển động của tải (góc xoay, chuyển vị), tính mềm dẻo của tải, các thuộc tính vật lý và cơ học của đất, ngẫu suất trục theo phương ngang trong đất, cũng như góc ma sát giữa tải và đất.
Áp l c đ t ch đ ng và b đ ng
2.1.2.1 Lý thuy t Rankine Áp l c đ t ch đ ng và b đ ng theo ph ng ngang đ c xét b ng ng su t gi i h n theo ph ng ngang trong kh i đ t [6] Xét m t t ng nh n (ma sát t ng b ng 0), ch n đ t có mái d c n m ngang nh hình 2.1 theo đi u ki n Rankine (1857) [1] Ph n t đ t có ng su t có hi u theo ph ng đ ng 軆’v (hình 2.2) Khi t ng có chuy n v , ph n t đ t có th b phá ho i theo 2 cách khác nhau ng su t theo ph ng ngang c a đ t có th t ng đ n khi ph n t đ t b phá ho i t i B (hình 2.2), khi đó ng su t đ t giá tr l n nh t 軆’ h (max) i u này x y ra khi t ng chuy n v làm t ng ng su t c a đ t phía tr c chân t ng (hình 2.1) T ng t nh v y, ng su t ngang trong đ t có th gi m đ n ng su t phá ho i t i đi m A, khi đó ng su t đ t giá tr nh nh t 軆’h (min) i u này x y ra khi t ng d ch chuy n và làm gi m ng su t c a đ t sau t ng (hình 2.1)
Theo quan h hình h c hình 2.2, có 2 công th c (2.1) và (2.2)
V i ’ là góc ma sát có hi u c a đ t
Hình 2.1 Áp l c ch đ ng và b đ ng theo ph ng ngang c a t ng nh n
V i Ka là h s áp l c đ t ch đ ng và Kp là h s áp l c đ t b đ ng Ka và Kp trong công th c (2.1) và (2.2) theo đi u ki n Rankine xét cho đ t r i (l c dính c=0)
V i đ t dính, đ c đ nh ngh a b ng các thông s c ng đ có hi u 奄’ và c’, h s áp l c đ t ch đ ng và b đ ng tính theo công th c (2.3) và (2.4)
Hình 2.2 Gi i h n ng su t ch đ ng và b đ ng theo ph ng ngang
Tr ng h p không thoát n c v i = 0 và c = Su, h s áp l c ch đ ng và b đ ng t ng tính theo công th c (2.5) và (2.6)
V i 軆 v là t ng ng su t theo ph ng đ ng
Với việc sử dụng các ngữ động từ, nhà hàng cần tính toán áp lực ma sát từ động đất một cách chính xác Hệ số áp lực có thể được tính toán gần đúng theo các công thức từ (2.1) đến (2.6).
Lý thuyết Coulomb trình bày phương pháp xác định tải trọng tác động lên tường chắn, bao gồm góc nghiêng của tường (w), góc ma sát tường (d) và góc nghiêng của mái đất sau tường (b ≤ f) Lý thuyết này dựa vào giá trị thiết diện kháng cắt của đất, phát triển dựa trên tải trọng và một phần hồi Hệ số áp lực đất chủ động trong trường hợp tường có góc nghiêng được mô tả trong công thức (2.7).
H s áp l c đ t b đ ng tính theo ph ng pháp c a Coulomb không chính xác vì gi thi t m t tr t là m t ph ng
Công th c (2.8) và (2.9) tính h s áp l c đ t ch đ ng và b đ ng trong tr ng h p t ng áp l c đ t tác d ng vào t ng n m ngang và t ng th ng đ ng
Khi tính toán áp lực đất trong trường hợp mái dốc, cần lưu ý rằng mái dốc được đặt ở vị trí ngang với góc ma sát tĩnh bằng 0 Các công thức tính áp lực đất có thể áp dụng theo lý thuyết Coulomb và Rankine Để đảm bảo điều kiện cân bằng, ma sát tĩnh phải có dạng là một công Do đó, các công thức theo lý thuyết Coulomb cho kết quả gần đúng khi điều kiện ma sát tĩnh là một phần của phương trình Đặc biệt, độ chính xác khi tính áp lực đất theo lý thuyết Coulomb giảm khi chiều sâu của đất chôn gi tăng lên Đối với áp lực đất tĩnh, các công thức của Coulomb sẽ cho kết quả không chính xác khi góc nghiêng của mái dốc và góc ma sát của đất là lớn.
Áp l c đ t tr ng thái ngh
Tình trạng sét và cát có thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên mà không có sự chuyển động ngang, với sự nén theo phương đứng và chịu tác động của trọng lực Việc tính toán các yếu tố này cần được xem xét dựa trên trạng thái ngậm nước, áp dụng hệ số áp lực trong trạng thái ngậm nước để đảm bảo tính chính xác.
Ko, đ c tính theo công th c th c nghi m (2.10)
Áp lực được đặt trong trạng thái nghịch không được sử dụng khi thiết kế hệ thống tự động Điều này đặc biệt đúng đối với trường hợp hệ thống tự động có chuyển động ngang.
C s tính toán chuy n v khi khai đào
Các qui đ nh chung
Lún và lún l cho phép đánh giá tác động từ các kết cấu lân cận do chuyển vị của đất Các phân tích liên quan đến kết cấu chịu tải và chuyển vị của đất được thực hiện nhằm xem xét các biện pháp giải quyết tình hình gia tăng kích thước cấu kiện, giá trị trục, hoặc giá trị đất Quy trình phân tích được minh họa trong Hình 2.3 Biến động trong phân tích 1D được đưa vào một mô hình, thể hiện chuyển vị ngẫu nhiên của đất.
Hình 2.3 L u đ Thi t k k t c u ch n đ t đ đào (Ga Nhà hát)
Các tiêu chu n áp d ng trong vi c đánh giá đ lún đ t khu v c lân c n v i khu v c đào đ t là:
• Tiêu chu n Thi t k k t c u đ ng s t và di n gi i (DSRSC)
• Tiêu chu n K thu t cho các k t c u t m (Hi p h i đ ng Nh t B n: 03/1999)
• Tiêu chu n K thu t c u xa l (Hi p h i đ ng Nh t B n: 03/2012)
• Tiêu chu n K thu t đ ng h m – 2006: H m đào h (H i k s công chánh Nh t B n: JSCE: 07/2006)
nh h ng c a vi c đào đ t đ n n n và các toà nhà lân c n
Chi u sâu đào c a Ga Nhà hát vào kho ng 30 m trong l p cát r i aS1 và aS2
Tổng quát, lắp đặt cát có thể được đào mà không cần hầm cứng ngầm với tường chắn đất có độ kín nước cao Tường vây bê tông cốt thép, một kết cấu chắn đất có độ kín nước cao, được sử dụng cho mục đích này tại Ga Nhà hát Lún nền đất và chuyển vị ngang phía sau tường chắn đất xảy ra do tường chắn bị dịch chuyển về phía đất đào trong quá trình thi công Lún và lún lách của các tòa nhà lân cận có thể xảy ra do dịch chuyển của nền đất phía sau tường chắn đối với móng băng hay móng cọc ma sát.
Hình 2.4 Tên c u ki n c a k t c u t m ch ng đ t ng ch n BTCT a) ào l n th nh t
T ng quát, đ nh t ng ch n nghiêng v phía đ t đào t phía sau t ng ch n di chuy n xu ng theo và đ lún l n nh t x y ra phía sau t ng ch n b) ào l n th hai
Chuyển vị ngang của tầng chân đế gây ra biến động tại vị trí có thanh chống, và chuyển vị lún nhấc của tầng chân đế xảy ra tại lân cận đáy của khối đào sau khi các thanh chống hoặc sàn được lắp đặt Hình dạng của biến động giống như hình cung, và hình dạng của đế lún nén tạo thành hình dạng biến động tương ứng Đế lún lún nhấc xảy ra tại vị trí cách tầng không xa Đối với các tòa nhà lân cận, hiện tượng đế lún hoặc đổ nghiêng của móng có thể xảy ra do đất nén bên dưới móng nhà bị biến động do chuyển vị của tầng chân đế.
Hình 2.5 M i liên h gi a chuy n v t ng ch n và chuy n v đ t n n
Lún n n đ t do h th p m c n c ng m
Do n c đ c b m kh i h đào, t ng n c chung quanh có th b h th p S h th p m c n c ng m do đào đ t có th đ c d báo b i phân tích th m s d ng ph n m m FEM Plaxis
Vi c h th p t ng n c ng m làm gia t ng ng su t h u hi u ph ng đ ng và gây ra lún c k t
Sau khi lún kết thúc, một số giá trị cân bằng trong mức suất phản hồi diễn ra tăng ngược với mức giá trị suất từ 0 đến 1 và một số giá trị giảm dần từ e0 đến e1 trên đường cong e Thí dụ biểu hiện của đường e sau khi kết thúc với mức suất hồi hiệu quả cho đất bão hòa được trình bày trong Hình 2.6 Sự giảm thiểu tích trên đường và tích của đất có thể được xác định qua hệ số ràng buộc.
Lún trên bề mặt đất là hiện tượng xảy ra khi bề mặt đất bị sụt lún, dẫn đến sự giảm thể tích trên mặt đất và ảnh hưởng đến cấu trúc bên trên Hiện tượng này có thể được phân loại thành nhiều dạng khác nhau, bao gồm lún đồng đều, lún cục bộ, và lún không đều, tùy thuộc vào nguyên nhân và mức độ ảnh hưởng của nó.
Hình 2.6 Quan h h s r ng - ng su t h u hi u
Gi i h n cho phép
Các tòa nhà đang sử dụng dọc theo tuyến đường được xem là nhạy cảm với tác động lún Yêu cầu của Chủ tịch đã quy định rõ ràng rằng lún do thi công các ga và đường hầm phải được kiểm soát một cách chặt chẽ Một số tòa nhà như Nhà Hát Thành phố là trường hợp đặc biệt cần được chú ý Giá trị cho phép đề nghị được trình bày bằng dữ liệu ở đây.
B ng 2.1 Giá tr gi i h n đ lún và đ lún l ch đ ngh [9]
H ng m c Giá tr cho phép Ghi chú
K t c u l ch lún 10 mm Nhà Hát Thành ph s quan tr ng lún l ch 1/1000 lún 20 mm
K t c u khác lún l ch 2/1000 - lún t ng đ i 15 mm
20 mm Khu Nguy n Hu / Lê L i
Khu v c đ ng lún 20 mm D c theo h m khoan
70 mm Khu v c ga Ba Son
Bi n pháp gi m b t
Biện pháp đối phó với mô tả di dời cần được áp dụng để giảm thiểu chuyển động đất và bảo vệ các tòa nhà lân cận Việc gia tăng độ cứng của hệ thống chống, ngăn lắc các thanh chống và gia cố cần được thực hiện cho dự án Các tính chất chủ yếu sẽ được trình bày sau đây.
2.2.5.1 Gia t ng đ c ng c a h th ng ch ng
Gia t ng đ c ng c a h th ng ch ng ngh a là:
- T ng đ c ng b ng cách s d ng t ng ch n dày h n
- T ng s l ng thanh ch ng
- T ng h s đàn h i c a thanh ch ng Gi i thích chi ti t cho ph ng pháp này nh sau
H s đàn h i c a thanh ch ng đ c tính b ng công th c [DSRSC-CT]
E Mô đun đàn h i c a thanh ch ng kN/m 2
A Di n tích h u hi u c a thanh ch ng m 2 a Kho ng cách ngang các thanh ch ng m l Chi u dài thanh ch ng (m)
Tăng kích thích thanh chắn và làm ngắn lòi không cách phẳng ngang có thể làm tăng K Áp lực đột ngột và áp lực liên tục mà thanh chắn chịu thông qua dầm giằng được chuyển tải từ thanh chắn Sống lực trực tiếp là một phương pháp mà thanh chắn được kích thích trực tiếp bởi kích thích lực sau khi lắp đặt đột ngột.
Ph ng pháp này làm gi m bi n d ng và ng su t c a t ng ch n u đi m chính c a vi c ng l c tr c nh sau:
- Gi m bi n d ng c a t ng ch n
- Làm liên k t gi a các m i n i thanh ch ng đ c tr n tru
- Làm liên k t gi a d m gi ng và t ng ch n đ t đ c tr n tru
- Làm t ng đ c ng c a h th ng ch ng đ
- Làm cho vi c tháo thanh ch ng an toàn và nhanh chóng
Ph ng pháp gia c đ t đ t ng áp l c đ t b đ ng ph ng ngang
B t c vi c x lý n n nào đ c đ xu t nh là bi n pháp ng n ng a ph i tuân th i u 158 và 159 c a Tiêu chu n K thu t h m đào h – 2006:JSCE
Trong tr ng h p đ lún c a n n đ t phía sau t ng vây không th th a mãn đ lún cho phép vi c gia c đ t nói chung đ c áp d ng đ gi m bi n d ng c a t ng vây
Gia c n n tr c khi l p đ t thanh ch ng ho c khi đào đáy có tác d ng làm gi m chuy n v ho c chi u dài trong đ t c a t ng ch n cho đ t y u
Vi c gia c lo i này c n s ti p xúc v i t ng ch n vì vi c t ng đ đàn h i ph ng ngang phía b đ ng đ c đòi h i
Trong trường hợp áp dụng phương pháp trần c h c, độ dày gia c nh nh t cần đạt tối thiểu là 3,0 m, đồng thời phải xem xét đến tính xây dựng Đối với phương pháp ph t áp l c cao, độ dày gia c nh nh t yêu cầu là 1,5 m.
Các h ng m c xem xét cho vi c l a ch n gia c n n
Có nhiều phương pháp gia cố khác nhau, mỗi phương pháp đều có đặc điểm và hiệu quả thi công riêng Khi lựa chọn phương pháp, cần xem xét các yếu tố như mục đích thi công, máy móc sử dụng và hiệu quả gia cố đạt được.
M c đích c a vi c gia c là đ t ng áp l c b đ ng ph ng ngang b) c đi m
L c dính c a đ t gia c c là b ng hay l n h n c ng đ yêu c u trong tính toán c) Không gian thi công
Việc áp dụng các máy móc thi công hiện đại là rất cần thiết, bởi vì giao thông hiện nay đã được phân luồng ra ngoài khu vực xây dựng trong quá trình thi công Điều này giúp xây dựng gần các kết cấu lân cận một cách hiệu quả và an toàn hơn.
Có m t s các k t c u lân c n g n khu v c đào có t ng ch n bê tông c t thép
Ph ng pháp mà có th ng n ch n chuy n v c a t ng s đ c ch n e) L p l i ch r ng g n t ng ch n
Cần thiết phải lắp đặt hệ thống phun áp lực cao để đảm bảo việc truyền áp lực qua đất hiệu quả Phương pháp phun áp lực cao sẽ được áp dụng trong trường hợp cần thiết để nâng cao hiệu quả trong quá trình thi công.
S l a ch n s đ c xem xét d i v các khía c nh hi u qu kinh t , tính kh thi và th i gian thi công
Trong d án này, ph ng pháp tr n sâu và ph ng pháp phun áp l c cao đ c ch n nh là bi n pháp gia c đ t đ nghiên c u
Phân lo i ph ng pháp tr n sâu/ph ng pháp phun áp l c cao
Viêc phân lo i ph ng pháp tr n sâu và ph ng pháp phun áp l c cao nh sau:
- Ph ng pháp tr n sâu:
Ph ng pháp tr n c h c: Powder method (DJM), Slurry method (CDM), Low displacement method (CDM-LODIC)
Ph ng pháp k t h p tr n c h c và phun đ ng h c: Combined mixing/ Spray agitation (JACSMAN), High speed low displacement method (SDM- Dy)
- Ph ng pháp phun áp l c cao:
Kỹ thuật phun khuyết áp cao trên bề mặt đất là phương pháp hiệu quả để tạo ra hỗn hợp đất chất lượng cao, đảm bảo tính đồng nhất và ổn định Phương pháp này giúp tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường Mục tiêu chính của kỹ thuật này là tạo ra sản phẩm đất có giá trị, đáp ứng tiêu chuẩn và yêu cầu cụ thể trong xây dựng.
Phương pháp phun khói áp lực cao là kỹ thuật tiên tiến, giúp tối ưu hóa việc tiếp cận các khu vực khó khăn, đồng thời đạt hiệu quả cao hơn so với các phương pháp truyền thống Kỹ thuật này không chỉ mang lại sự chính xác trong việc phân phối chất liệu mà còn tiết kiệm thời gian và công sức, làm cho nó trở thành lựa chọn ưu việt trong nhiều ứng dụng công nghiệp hiện nay.
X lý n n t i ga Nhà Hát
Ph t v a v i c ng đ mong đ i nh nh t 300 KPa s đ c dùng đ x lý n n đ t g n Ga Nhà Hát
X lý n n kh thi t i khu v c khách s n Opera View:
Khoảng cách giữa tường vây và khách sạn Opera View rất gần, do đó việc thi công tường vây trong khu vực lân cận cần được thực hiện cẩn thận Cần xem xét đến sự ảnh hưởng của mạch đào và hiện tượng lún của đất phía sau tường vây để đảm bảo an toàn và chất lượng công trình.
L p cát b i 1 (aS1) hi n h u t m t đ t t i đ sâu là 15m có k t c u r i nên có th x y ra kh n ng m t n đ nh khi đào
Nên c n thi t là gia c đ t c hai m t tr c và sau c a t ng vây trong ph m vi l p aS1 đ b o đ m s n đ nh m ng đào khi thi công t ng vây, chi ti t đ c trình bày trong hình d i đây
Hình 2.8 S đ x lý n n cho công tác đào t ng vây
Nh n xét
Ngày càng có nhi u v n đ liên quan nh h ng đ n công trình lân c n khi thi công h đào sâu trong khu v c đông dân c có m t b ng ch t h p, m t đ xây d ng cao
Mặc dù đã có những cải tiến trong phân tích công nghệ thiết kế và thi công hầm, nhưng vẫn chưa bao quát hết những thay đổi trong quá trình đào Do đó, cần phải bố trí hệ thống quan trắc đầy đủ và hiệu quả.
Ch ng 3: PHÂN TÍCH A CH T KHU V C TRUNG TÂM THÀNH
i u ki n đ a ch t công trình
a hình và cao trình n c ng m
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong đồng bằng ngập lụt được hình thành bởi các sông Mê Kông, Sài Gòn và Đồng Nai Kết quả của biến đổi môi trường tạo thành các lớp sét biển mặn, với độ dày có thể lên đến 30 m Các bãi tích khác đã được xác định bằng một trình tự chu kỳ cát chắt và sét cứng đan xen Một số bãi tích khác cũng được tìm thấy tại độ sâu nông phía đông trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, kéo dài từ trung tâm đến phía Tây Bắc Tại những nơi gần sông Sài Gòn và phía Tây Bắc, trong vùng Thủ Thiêm, Bình Thạnh, lớp sét mặn chiếm phần lớn bề mặt Công trình dự án tương đương với cao độ đất nền từ EL +2 đến +3 m, ví dụ như 2 đến 3 m trên mực nước biển trung bình.
Địa chất khu vực thành phố Hồ Chí Minh được hình thành từ các loại đá như andesit và cát kết, có niên đại từ 150 đến 200 triệu năm trước trong kỷ Jura Theo khảo sát địa chất Việt Nam năm 1995, khu vực công trình được bao phủ bởi các lớp cát và sét dày, hình thành trong thời gian Pleitoxen (0,01 đến 1,5 triệu năm trước) và Holoxen (sau 0,01 triệu năm trước) Hình 3.1 minh họa điều kiện địa chất tại khu vực công trình, cho thấy độ dày lớp đất tại đây dao động từ 20 đến 40 mét.
50 m a) B m t đ a ch t t i khu v c kh o sát b) C t d c đ a ch t g n khu v c kh o sát Hình 3.1 M t c t đ a ch t g n khu v c kh o sát(Ngu n: B n đ đ a ch t c a TPHCM)
i u ki n n c ng m
Hình 3.2 thể hiện cao độ nước ngầm trong mùa mưa (màu xanh lá cây) và mùa khô (màu xanh da trời) Cao trình nước ngầm tại khu vực dự án dao động từ -3 đến -4 m trong mùa khô và từ 0 đến -1 m trong mùa mưa Trong cả hai mùa, mực nước ngầm nói chung cao hơn phía bắc khu vực khảo sát, cho thấy các mạch nước ngầm chảy từ phía bắc sang phía nam.
Hình 3.3 M c n c ng m quan tr c đ c t các ng đo m c n c trong Kh o sát 2008
(Ngu n: Báo cáo kh o sát đ a k thu t, 2008)
Mức cao nhất của mực nước ngầm được ghi nhận trong các lớp đất bên trên tầng sét cứng cao hơn (cao trình -0,5 m đến -0,9 m) tại các lỗ khoan U132 và U40 gần Nhà hát thành phố, trong khi mức này thấp hơn (cao trình -1,3 m) tại lỗ khoan U103 ở khu vực gần Bến Thành trong thời điểm khảo sát 2008 Mực nước ngầm cũng được ghi nhận trong các lớp đất bên dưới tầng sét cứng có cao trình từ EL-14 m đến -16 m trong thời điểm khảo sát 2008.
Hình 3.4 minh họa các ng đo m c n c trong Khảo sát 2013, cho thấy m c n c ng m cao hơn phía Nhà hát thành phố và tháp h n tại khu vực Chợ Bến Thành Kết quả khảo sát này đã xác nhận vị trí quan trọng của các m c n c ng trong khu vực.
Mực nước ngầm trong các lớp đất nông trên địa bàn khu vực nhà ga Bến Thành (BT-700, BT-800, v.v.) vào ngày 24/4/2013 dao động từ 1 đến 1,5 m, thể hiện giá trị quan trọng gần khu vực Nhà hát thành phố (LE-500) Mực nước ngầm trong các lớp đất thay đổi theo hướng cao hơn về phía Nhà hát thành phố, với mức dao động từ -15 m đến -16 m.
Khuynh hướng thay đổi này được ghi nhận trong Khảo sát 2008 và Khảo sát 2013, cho thấy mối quan hệ giữa mực nước sông và các công trình xây dựng gần kề Đặc biệt, có sự nhận thức rõ ràng về ảnh hưởng của mực nước sông đến các dự án không được bảo đảm an toàn Hình 3.5 minh họa sự dao động của mực nước sông tại ba vị trí quan trọng: cầu Sài Gòn, cầu Vạn Thánh và cầu Bến Sỏi, trong khoảng thời gian từ 9/5 đến 10/5 cho Khảo sát 2008.
Hình 3.5 Quan tr c dao đ ng m c n c sông t i c u Sài Gòn, c u V n Thánh và c u s t
Hình 3.6 thể hiện sự so sánh giữa mực nước sông quan trọng tại khu vực công trình và mực nước ngầm quan trọng tại công trình trong lỗ khoan U132 gần Nhà hát thành phố Mực nước ngầm quan trọng được xác định là một trong các lớp bên trên tầng sét cứng (ví dụ như mực nước ngầm trong các lớp cát bồi tích) Nhìn vào hình, mực nước ngầm trông như lớp vỉ mực nước sông Dao động mực nước sông theo ngày nhiều nhất là 3 m, nhưng thay đổi từng ngày trong mực nước ngầm tại đáy là 0,2 m và có sự thay đổi mực nước ngầm giữa hai lớp đất khác nhau rất nhiều.
Nh v y, d i đây là ghi nh n v đi u ki n n c ng m t i công tr ng:
Có hai loại tĩnh điện khác nhau tại công trường, bao gồm tĩnh điện không ngưng tụ trong các lớp bên trên và loại có áp suất ngưng tụ bên dưới tĩnh điện.
- M c n c ng m c a t ng ng m n c đ u tiên có cao đ -0,5 m đ n -2 m trong khi lo i th hai có cao đ -16 m
- M c n c ng m trong các l p đ t bên trên t ng sét c ng d c xu ng t phía đông sang phía tây c a công tr ng d án v i đ d c x p x 1:500
- Nh n th y m c n c ng m trong các l p đ t bên trên t ng sét c ng đ c l p v i m c n c sông.
ng đ t
M c này th o lu n kh n ng x y ra đ ng đ t t i thành ph H Chí Minh
Theo nghiên cứu được thực hiện trên các tài liệu lưu trữ, đã ghi nhận 1.645 trận động đất với cường độ từ 3 đến 3.9 Richter tại Việt Nam Viện Vật lý địa cầu Việt Nam (VIG) đã lập một cơ sở dữ liệu cho các mối quan hệ thống kê, thể hiện trên Hình 3.7 Biểu đồ phân vùng và các trận động đất lớn nhất ghi nhận tại Việt Nam được trình bày trên Hình 3.8.
Hình 3.7 Bi u đ quan h t n s - đ l n Gutenberg-Richter c a Vi t Nam (Ngo,
Hình 3.8 ng đ t l n nh t ghi nh n t i Vi t Nam
Mặc dù có thông tin cho rằng địa chỉ tại miền Nam Việt Nam ít hoạt động và các trận động đất mạnh không diễn ra khu vực này, nhưng theo số liệu ghi chép, đã có hai trận động đất mạnh từ 4,6 đến 5,5 xảy ra vào năm 2005, tác động đến khu vực phía Nam Việt Nam Hai trận động đất này đã làm rung chuyển TP.HCM, gây sự chú ý của nhiều nhà khoa học và kỹ sư khi bắt gặp sự kiện này trong đời sống Do đó, cần xem xét đến ảnh hưởng của các trận động đất trong thiết kế kết cấu đối với các dự án nhà ga ngầm Metro theo tiêu chuẩn thiết kế quốc tế.
c tr ng c lý
Các tính ch t v t lý c a đ t
Thí nghiệm được thực hiện cho cả mũi đột SPT và nguyên dương (UD) Thông thng đầm cao cho đất dính trong khi trắc này không lớn đối với đất rời Bảng 3.1 tổng hợp giá trị trung bình của đầm các mũi đột thu được từ Khảo sát 2013 cùng với giá trị tối đa và tối thiểu, trong khi Hình 3.9 trình bày biểu đồ quan hệ đầm theo độ sâu.
(Ngu n d li u: Xem xét Quy chu n thi t k đ ng đ t hi n hành c a Vi t Nam, 2008)
B ng 3.1 m c a đ t cho m i l p đ t cho Kh o sát 2013
S d li u T i đa T i thi u TB aC1 3 52 24 38 aC2 39 76 19 35 aC3 19 30 16 24 aS1 415 30 12 20 aS2 259 28 12 20 aS3 123 30 11 17 dC 224 28 13 20 dS - - - -
Trong Bảng 3.1 và Hình 3.9, độ ẩm của đất đạt từ 10 đến 30% cho lớp aC3, trong khi tất cả các lớp sét bão hòa (aS1, aS2 và aS3) và dC có độ ẩm cao hơn Đặc biệt, độ ẩm của đất thuộc lớp aC1 và aC2 cao hơn với giá trị đạt lên đến 50% Độ ẩm trung bình của đất thuộc các lớp cát bão hòa khoảng 20%.
Thí nghiệm trường lăng riêng được thực hiện với các mẫu đất nguyên dạng trong Khảo sát 2008 và 2013, tập trung vào các lớp đất sét và cát với nhiều hàm lượng khác nhau Nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào các lớp cát bồi tích và lớp sét cồng lấp (dC).
Các phép đo trọng lượng riêng trong Khảo sát 2008 được thực hiện trên các lớp sét bồi tích và cát bồi tích, với tổng cộng lần lượt 11 và 14 phép đo cho từng loại lớp Mẫu được lấy từ các ống có đường kính 76 mm và chiều dài từ 600 đến 1000 mm, được sử dụng để đo trọng lượng riêng tại PTN Trọng lượng riêng đo được nằm trong khoảng từ 16 đến 20.5 kN/m³ cho lớp sét bồi tích và từ 19.5 đến 20.5 kN/m³ cho lớp cát bồi tích.
Phép đo trọng lượng riêng trong Khảo sát 2013 có ý nghĩa quan trọng đối với các lớp sét bùn tích, với một số phép đo cụ thể được thực hiện cho những lớp cát bùn tích có hàm lượng nước ngầm cao Việc sử dụng mẫu và phương pháp lấy mẫu dựa trên tiêu chuẩn của Khảo sát 2008 là cần thiết để đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong kết quả.
Tr ng l ng riêng đo đ c t i PTN B ng 3.2 t ng h p k t qu thí nghi m tr ng l ng riêng trong Kh o sát 2013
B ng 3.2 T ng h p s đo tr ng l ng riêng c a Kh o sát 2013
Tr ng l ng riêng (kN/m 3 )
S d li u T i đa T i thi u TB aC1 - - - aC2 20 20 15.3 17.8 aC3 - - - - aS1 14 20.3 18.5 19.6 aS2 - - - - aS3 - - - - dC - - - - dS - - - -
Trong báo cáo B ng 3.2, trọng lượng riêng của các lớp sét bồi tích aC2 được xác định trong khoảng 15 đến 20 kN/m³ Phép đo trọng lượng riêng của cát bồi tích đã được thực hiện trên 14 mẫu đất nguyên dạng với thành phần giàu sét của aS1, trong khi không có phép đo nào cho aS2 và aS3 Trọng lượng riêng của aS1 ghi nhận trong khoảng 18.5 đến 20.3 kN/m³.
Hình 3 10 Th hi n so sánh gi a tr ng l ng riêng đo đ c t i công tr ng và trong
C u t o thành ph n đ t c b n đ c xác đ nh d a trên phân b c h t Thí nghi m phân b c h t bao g m sàng c h c cho h t thô kích th c l n và phân tích t tr ng k cho h t m n
B ng 3.3 T ng h p phân c p c a m i l p đ t cho Kh o sát 2013
Lo i Hàm L ng S i (%) Hàm L ng Cát (%) Hàm L ng M n (%) đ t S d li u T i đa T i thi u TB S d li u T i đa T i thi u TB S d li u T i đa T i thi u TB aC1 - - - - 3 48 2 20 3 98 52 80 aC2 1 1 1 1 39 74 2 31 39 99 26 69 aC3 4 6 1 3 19 89 10 52 19 90 10 47 aS1 101 24 0 4 420 99 35 74 420 65 1 25 aS2 100 49 0 5 262 97 12 79 262 88 1 20 aS3 91 54 0 7 122 97 2 78 123 100 3 17 dC 2 2 1 1 196 86 0 10 226 100 13 91 dS - - - - - - - - - - -
Unit Weight by Field Measurement (kN/m3)
Hình 3.11, 3.12 và 3.13 minh họa hàm lượng sỏi, cát và hạt mịn (bao gồm cả hạt bột và sét) của các lớp đất khác nhau, thể hiện mối quan hệ theo độ sâu Theo Bảng 3.3 và Hình 3.12, các lớp sét bồi tích tại công trình có giá trị lớn đối với hạt cát, với hàm lượng cát trung bình từ 20% đến 50%.
Bảng 3.3 và Hình 3.13 chỉ ra rằng các lớp cát bồi tích tại công trình có giá trị vật liệu mịn (hạt bồi và sét) khá lớn, với hàm lượng hạt mịn trung bình từ 15 đến 25% Như thể hiện trong Bảng 3.3 và Hình 3.11, hàm lượng sét nhìn chung thấp đối với sét và cát bồi tích, với giá trị thấp hơn 10%, ngoại trừ một phần rất nhỏ có hàm lượng sét lên đến 20% Hình 3.12 cho thấy hàm lượng cát của đất thuộc lớp dC nói chung đồng nhất với hàm lượng cát điển hình thấp hơn 10%.
Hình 3.11 Hàm l ng s i theo đ sâu
Hình 3.12 Hàm l ng cát theo đ sâu
Các đ c tính c h c c a đ t
Lực cắt không thoát nước của sét bão tích được thu thập trong khảo sát 2008 với mốc mực nước bằng thí nghiệm nén không thoát nước Cường độ nén không thoát nước được xác định là 19 kN/m² Tổng cộng có 24 thí nghiệm nén ba trục được thực hiện trong điều kiện không có kỵ nước không thoát nước (UU) để tìm cường độ không thoát nước của đất, đã được thực hiện trong khảo sát 2013.
Phân loại các thí nghiệm được tiến hành trên mẫu đất thuộc C2 cho thấy rằng thí nghiệm cũng được thực hiện trên mẫu đất lấp phần á sét của cát bồi tích A1 Bảng 5.6 tổng hợp công đức không thoát nước thu được, và Hình 5.16 thể hiện biểu đồ quan hệ giữa công đức không thoát nước theo độ sâu Qua bảng và hình, có thể thấy phân loại công đức không thoát nước của đất thuộc C2 nằm trong phạm vi chung.
10 đ n 20 kN/m 2 v i giá tr trung bình 17 kN/m 2 C ng đ c t không thoát n c c a m u đ t l y t ph n á sét c a aS1 r i vào kho ng t 20 đ n 30 kN/m 2
B ng 3.4 T ng h p các thông s c ng đ c t không thoát n c thu đ c t Kh o sát
S d li u T i đa T i thi u TB aC1 - - - - aC2 19 27 7 17 aC3 - - - - aS1 5 34 21 26 aS2 - - - - aS3 - - - - dC - - - - dS - - - -
Hình 3.14 C ng đ c t không thoát n c Cuu theo đ sâu 3.2.2.2 Thông s c ng đ c t h u hi u
Thông s c ng đ d a trên thí nghi m nén ba tr c c k t không thoát n c [2]
T ng c ng 23 thí nghi m nén ba tr c trong đi u ki n c k t không thoát n c đ c th c hi n cùng v i các phép đo n c l r ng đã đ c th c hi n trong Kh o sát
2013 Thí nghi m ti n hành trên các m u đ t thu c l p aC2 và aS1 thu đ c t các đ sâu nh h n 5 m K t qu thí nghi m đ c t ng h p trong B ng 3.5
B ng 3.5 T ng h p k t qu thí nghi m CU trên l p đ t aC2 và aS1
Water Unit Liquid Sand Effective Effective
No Content Weight Limit content Cohesion, 0’ c’
Hình 3.15 Bi u đ quan h k t h p c a đ th p-qf diagram cho sét và cát b i tích
B ng 3.6 ng su t t ng và h u hi u thu đ c t thí nghi m CU
Nhóm đ t Liên quan đ n ng su t t ng Liên quan đ n ng su t h u hi u c cu (kPa) CU (đ ) c’ (kPa) ’ (đ )
Sét b i tích (aC2) v i LL = 40% approx 7 7.5 5 17
Cát b i tích (aS1) và Sét b i tích Á Cát (aC2) 8 14 2 26
B ng 3.7 T ng h p thông s c ng đ c t thoát n c d a trên thí nghi m CD
Góc ma sát trong thoát n c, 'd
Trong nghiên cứu về các góc ma sát, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm trắc CD với giá trị tăng lên so với thí nghiệm trắc CU cho cặp aC2, với giới hạn lăng xê 40% và một mẫu cặp aS1 Kết quả thí nghiệm CU cho thấy rằng chất lượng thí nghiệm đã được thực hiện đáng tin cậy, dẫn đến những kết luận có giá trị cho thí nghiệm CD Thông số cường độ chịu kéo được xác định dựa trên thí nghiệm CD cung cấp thông tin quan trọng cho thiết kế cơ bản.
Thí nghi m c k t trong Kh o sát 2008 đ c th c hi n trên 2 m u đ t l y đ c t các l p sét b i tích và cát b i tích Ch s nén thu đ c l n l t là 0,69 và 0,40 đ i v i sét b i tích và cát b i tích
Trong Khảo sát 2013, tổng cộng 25 thí nghiệm được thực hiện trên mẫu đất thu được trong xét bãi tích aC2 và phân tích xét của cát bãi tích aS1 Tất cả mẫu đất thí nghiệm đều lấy từ độ sâu lớn hơn 5 m Bảng 5.10 tổng hợp các thông số tính chất cơ học, ngậm nước, chỉ số tính chất và chỉ số trương nở thu được trong Khảo sát 2013 Hình 5.18 và 5.19 thể hiện ngậm nước và chỉ số tính chất dời dạc biểu diễn quan hệ theo độ sâu.
B ng 3.8 T ng h p đ c tính c k t thu đ c trong Kh o sát 2013
Lo i đ t S d li u ng su t ti n c k t, pc (Kpa) Ch s c k t, Cc Ch s tr ng n ,
Max Min TB Max Min TB Max Min TB Cs aC2 19 233 62 122 0,76 0,09 0,29 0,13 0,01 0,06 aS1 6 187 117 145 0,26 0,09 0,15 0,02 0,01 0,01
Hình 3.16 ng su t ti n c k t theo đ sâu
Trong thí nghiệm, ng su t ti n c k t thu đ c t m u đ t c a aC2 và aS1 cho thấy giá trị ng su t trong khoảng từ 0.5 kg/cm² (50 kPa) đến 2 kg/cm² (200 kPa) Với gi trị đ sâu trong b ng m c n c ng m là 1.5 m, ng su t quá t i h u hi u t i đ sâu 5 m được tính toán là: 18 kN/m³ x 1.5 m + (5 đến 8) kN/m³ x 3.5 m.
= 44,5 đ n 55 kPa trung bình 50 kPa (0.5 kG/cm 2 ) ng su t ti n c k t thu đ c cho aC2 và aS1 nhìn chung l n h n ng su t quá t i h u hi u Vì v y đ t thu c aC2 d ki n s quá c k t v i nhi u c p đ khác nhau
Theo Hình 3.8 và Hình 3.16, chỉ số cơ chất của đất thuộc lớp aC2 dao động từ 0,1 đến 0,8, phản ánh sự biến đổi trên phạm vi rộng của các cụm phần đất Chỉ số cơ chất của đất thuộc lớp S1 nằm trong khoảng từ 0,1 đến 0,25, với đa số rơi vào giữa 0,1 và 0,15.
H s c k t m u đ t đ a vào thí nghi m dao đ ng l n t 2 đ n 30 m 2 /n m c ng ph n ánh s bi n đ i trên ph m vi r ng c a c u ph n đ t Giá tr trung bình c a h s c k t là 15 m 2 /n m cho c đ t thu c l p aC2 và aS1 đ a vào thí nghi m.
K t qu thí nghi m hi n tr ng
Thí nghi m xuyên tiêu chu n (SPT) [2] đ c th c hi n trong t t c l khoan th m dò c a c ba đ t kh o sát đ a k thu t Kh o sát 2008, Kh o sát 2013 và Kh o sát b sung
M c đích chính c a thí nghi m SPT là đ đánh giá tính đ ng nh t ho c đ ch t t ng đ i c a đ t tìm th y và đ l y m u đ t ph c v quan sát b ng m t và thí nghi m trong PTN
Bảng 3.9 trình bày kết quả thu được từ thí nghiệm SPT trong Khảo sát 2013 Biểu đồ Trạng Nước của thí nghiệm SPT được thể hiện trong mỗi lớp đất tại công trình, cho thấy mối quan hệ theo chiều sâu như được minh họa trong Hình 3.18.
B ng 3.9 T ng h p tr s N c a thí nghi m SPT thu đ c trong Kh o sát 2013 [8]
Loai đ t Tr s N c a thí nghi m SPT
S d li u Max Min TB aC1 3 2 0 1 aC2 52 8 0 2 aC3 47 22 3 11 aS1 812 22 0 7 aS2 562 26 1 10 aS3 297 50 7 22 dC 682 63 7 39 dS 52 59 8 37
Hình 3.18 Tr s N c a thí nghi m SPT theo đ sâu 3.2.3.2 Mô đun nén ngang c a đ t
Mô đun nén ngang của sét bão hòa dao động từ 600 đến 1100 kPa, trong khi đối với lớp cát bão hòa, giá trị này nằm trong khoảng 3100 đến 27000 kPa Đối với sét lấp, mô đun nén ngang có thể đạt từ 21000 đến 150000 kPa Hình 3.19 thể hiện mối quan hệ giữa mô đun nén ngang và trắc N của thí nghiệm SPT thu được trong khảo sát.
2008 Trên Hinh 3.19 là quan h chung đã s d ng đ xác đ nh E (kPa) = 700 x N
B ng 3.10 Mô đun nén ngang thu đ c trong Kh o sát 2008
Alluvial Clay, aC2 2 to 3 Oto 2 600 to 1100
Alluvial Sand, aS 5 to 35 2 to 35 3100 to 27000
Diluvial Clay, dC 40 to 48 45 to 70 21000 to 150000
Hình 3.19 Mô đun nén ngang so v i ch s N c a thí nghi m SPT thu đ c trong kh o sát
B ng 3.11 Mô đun nén ngang thu đ c trong Kh o sát 2013
S d li u T i đa T i Trung thi u bình aC1 - - - aC2 6 8388 1480 4790 aC3 1 - - 4230* aS1 75 15118 1017 5290 aS2 62 35125 3324 9630 aS3 21 43944 5261 15900 dC 43 92991 9928 46700 dS - - - -
Mô đun nén ngang của các loại đất được xác định như sau: đối với sét bồi tích, giá trị dao động từ 1500 đến 8400 kPa; cát bồi tích (aS) là từ 1000 đến 44000 kPa; và sét lấp tích (dC) nằm trong khoảng 9900 đến 93000 kPa Mô đun nén ngang được biểu diễn dưới dạng mối quan hệ so với trị số N của thí nghiệm SPT, như thể hiện trong Hình 3.20 Qua tổng thể Hình 3.19, mối quan hệ chung được xác định là E = 700 x N (kN/m²), cung cấp một cách hợp lý để áp dụng cho các lớp đất khác nhau.
Hình 3.20 Mô đun nén h i so v i Tr s N c a thí nghi m SPT thu đ c trong Kh o sát
Hồ sơ khảo sát năm 2008 được thực hiện trên thí nghiệm thăm dò môi trường tại bốn vị trí khác nhau Hai vị trí được chọn cho cát bồi tích (khoan U130 và U140 nằm phía cuối đông của Tuyến thu GT1a, gần Nhà hát thành phố) và hai vị trí cho sét lít tích (khoan U100 gần vòng xoay Chợ Bến Thành và khoan U150 phía cuối đông của Tuyến thu GT1a) Thí nghiệm thăm dò môi trường được thực hiện hai lần tại bốn vị trí khoan sử dụng ngọn đo mực nước lắp bên trong lỗ khoan Chiều sâu thí nghiệm là 15 m cho các phép đo trong lớp cát bồi tích và 50 m cho các phép đo trong sét lít tích.
Nh n th y h s th m thu đ c trong thí nghi m th m hi n tr ng t Kh o sát
2008 s không chính xác vì đi u ki n biên gi thi t đ tính toán khác bi t so v i đi u ki n thí nghi m th c t
Báo cáo khảo sát 2013 đã trình bày kết quả thu được từ 127 thí nghiệm hố khoan được thực hiện tại nhiều vị trí khác nhau và ở các độ sâu khác nhau trong khu vực công trình Tuyến thuộc GT1a Trong số đó, có 4 thí nghiệm được tiến hành trên cát bồi tích Bảng 3.12 tổng hợp hằng số thấm thu được từ các thí nghiệm thấm hiển thị rằng hằng số thấm trong các lớp cát bồi tích (aS1, aS2 và aS3) dao động từ 1 x 10-6 đến 1 x 10-4 m/giây Sự dao động hằng số thấm có thể liên quan đến tính chất địa chất của hàm lượng hạt mịn trong lớp cát, không có biến đổi rõ ràng nào được ghi nhận theo độ sâu Hằng số thấm thu được được biểu diễn đồ thị theo độ sâu trên Hình 3.21.
B ng 3.12 H s th m thu đ c trong thí nghi m th m hi n tr ng c a Kh o sát 2013
S d li u T i T i Trung đa thi u bình aC1 - - - aC2 - - - - aC3 1 - - 0.3 aS1 58 11 0.1 0.9 aS2 55 11 0.03 1.7 aS3 9 5.4 0.03 0.4 dC - - - - dS 4 1.1 0.11 0.5
Hình 3.21 H s th m thu đ c trong thí nghi m th m hi n tr ng theo đ sâu
M t thí nghi m b m th c hi n trong Kh o sát 2013 t i v trí g n vòng xoay ch
Bài viết này trình bày kết quả của một nghiên cứu về khả năng thấm của các loại cát bão hòa Trong 12 ngày thử nghiệm, chúng tôi đã tiến hành 5 lần đo đạc với kết quả hằng số thấm đạt 5 x 10^-5 m/giây Đánh giá khả năng thấm của đất là rất quan trọng và cần thiết để xác định tính chất của nó Phương pháp thử nghiệm cho thấy rằng việc khởi động đất lấp lánh tham gia vào thí nghiệm mang lại kết quả đáng tin cậy Do đó, thí nghiệm thấm là một cách hiệu quả để đánh giá khả năng thấm của đất, đặc biệt là trong các thử nghiệm khoan Một điểm quan trọng là khả năng thấm của từng phần không phải là trung bình mà cần được kiểm soát và so sánh với các mẫu đất khác Đối với khả năng thấm của sét lấp lánh (dC), chúng tôi đã thực hiện 16 thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, với áp lực thay đổi từ 3 đến 20 m, và hằng số thấm đạt được trong khoảng từ 1 x 10^-11 đến.
3 x 10 -10 m/giây v i giá tr trung bình là 1 x 10 -10 m/giây.
Gi i pháp k thu t cho công tác thi t k và thi công
Ki n ngh đ i v i công tác thi t k
3.3.1.1 Thi t k cho Thi công giai đo n 1
Dựa trên kết quả khảo sát, hàm lượng cát bồi tích khá cao với hàm lượng thấm xấp xỉ 5 x 10 -5 m/giây Cần có hệ thống chắn đât kín nhằm ngăn chặn đào đắp sâu tối đa không quá 32 m Cũng cần thiết là chân tường chắn đât vào lớp sét có hàm lượng (dC) với chiều dài không dưới 2 m xuyên qua tầng sét Hàm lượng sét có hàm lượng thực tế là lớp đất không thấm nước với hàm lượng thấm xấp xỉ 1 x 10 -10 m/giây.
Mức cao trình đo đạc khu vực GT1b được xác định từ EL+0 m đến -1.5 m (GL-2 đến -4 m) trong quá trình khảo sát địa chất Tuy nhiên, cao trình thiết kế dài hạn được đề xuất là GL+0 m, tuân thủ một số quy định về an toàn Mức cao trình thiết kế đề xuất cho phân tích nội là mức cao trình cần thiết trong vòng 100 m quan trắc, đạt EL+2.8 m.
M c n c ng m quan tr c đ c trong các l p đ t bên d i l p sét c ng l tích là EL-15 đ n -16 m Áp l c n c thi t k s áp d ng cho các k t c u ng m ph i t ng đ ng v i cao trình m c n c thi t k dài h n, có xét đ n kh n ng tràn n c ng m C tính đ a k thu t c a khu v c GT1b thay đ đổi d c h ng tuy n c a Tuy n 1 Các thông s thi t k s s d ng trong tính toán thi t k ph i đ c xác đ nh trên c s t ng phân đo n Lún đ t n n c a khu v c xung quanh GT1b trong và sau quá trình đào s đ c gi i h n đ n giá tr t i đa 20 mm, ng a các tác đ ng tiêu c c đ n các tòa nhà lân c n Lún đ t n n c a Ga Nhà hát, một trong những đi m đ n du l ch quan tr ng nh t t i Vi t Nam, s đ c gi i h n đ n giá tr t i đa 10 mm.
Trong tính toán thi t k k t c u t ng ch n c a h p nhà ga và h m đào h , ng su t d xu t hi n trong giai đo n đào s đ c đ a vào xem xét
Kh n ng n đ nh đ a k thu t c a công trình đã đào s đ c tính toán s d ng nh ng thông s thi t k liên quan đ n các y u t d i đây:
- Hi n t ng ng d n chung quanh t ng vây
(1) S tr ng n (do không đ kh n ng ch u t i)
Hi n t ng tr ng n t i đáy h đào c n đ c ki m tra đ i v i h đào sâu, đ c bi t là trong đ t n n á sét Hình 3.22 mô t di n bi n c a s tr ng n
Hình 3.22 trình bày cấu trúc nền Các lớp đất đáy hầm của dự án này bao gồm aS1, aS2, aS3 và dC Trong đó, aS1, aS2 và aS3 là các lớp đất cát với hàm lượng hạt mịn không vượt quá 25% Lớp dC là đất á sét, tương ứng với trị số N của thí nghiệm SPT đạt 40 Chúng tôi nhận thấy rằng sự chuyển động ngầm không diễn ra trong hầm tại công trình do không có khả năng chịu lực.
Cát chảy là hiện tượng tự nhiên xảy ra khi cát từ đáy hầm mỏ bị cuốn trôi, dẫn đến việc hình thành các lỗ hổng và làm suy giảm độ bền vững của hầm mỏ Hiện tượng này thường xảy ra ở những khu vực có lớp đất cát và nước ngầm, gây ra sự lún sụt và ảnh hưởng đến cấu trúc của hầm Nếu không có biện pháp ngăn ngừa hiệu quả, tình trạng cát chảy có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho công trình.
M t trong nh ng bi n pháp h u hi u đ ng n ng a cát ch y là c m chân t ng vào đ sâu v a đ trong l p sét c ng (dC) đ ch n dòng n c rò r
(3) S tr ng n do áp l c đ y n i t i đáy h đào
Khi hiển thị tình trạng ngập nước do không có khả năng chịu lực hoặc biện pháp phòng tránh, sức lún của đất nền đáy hầm có thể xảy ra trên công trường do áp lực nước ngầm cao ngay phần góc của lớp sét cứng bên đáy hầm Sự trầm trọng của vấn đề này phụ thuộc vào vật liệu tại đáy hầm, đặc biệt là sét cứng và bùn dày, cũng như lực của lớp sét cứng bên đáy hầm Hình 3.24 mô tả cấu trúc của sự trầm trọng do áp lực nước ngầm tại phần góc của lớp sét cứng trong quá trình đào.
Hình 3.24 C c u c a s tr ng n do áp l c đ y n i
M c n c ng m trong các l p đ t bên d i t ng sét c ng t i công tr ng n m đ sâu 16m d i b m t đ t, với cao trình đáy c a h đào là 165 kPa Cao trình đ nh và đáy c a t ng sét c ng thay đ i trong ph m vi khá r ng, đ t ng t t i công tr ng d c bi t là khu lân c n nhà ga ng m Để đảm bảo an toàn, s xu t hi n c a lo i tr ng n t i đáy c n ph i đ c ki m tra c n th n và áp d ng nh m đ m b o an toàn đào H th p m c n c ng m có th là m t trong các gi i pháp đ ng n ng a x y ra x c này.
Hiện tượng xói ngầm có thể xảy ra khi chênh lệch áp lực quá cao giữa bên trong và bên ngoài hầm đào Cấu trúc của hiện tượng xói ngầm được mô tả trong Hình 3.25, với chiều cao tối đa của các tầng ngầm khá lớn, vào khoảng 30 m từ đáy hầm khi thi công nhà ga ngầm Khi hiện tượng xói ngầm xảy ra do áp lực nước gia tăng quá mức, sự lún xuất hiện tại đáy hầm và đất nền xung quanh bị xâm thực nhanh chóng, dẫn đến hiện tượng xói ngầm và sự sụt lún đáng kể trong đất nền xung quanh hầm đào.
Hình 3.25 C c u c a hi n t ng xói ng m
Nh ng bi n pháp d i đây có th đ c th c hi n đ phòng tránh xói ng m:
- Chôn ch t t ng ch n vào trong t ng sét c ng b ng cách lo i b m i t p ch t, bùn l ng tr c khi l p đ t t ng vây
- Quan tr c sâu sát h n xem có s rò r n c nào t i chân t ng không
- Khi phát hi n hi n t ng rò r , ngay l p t c l p h đào và đ t m t s đ i tr ng vào đ tránh xói ng m lan tràn
- Theo dõi ng x c a t ng vây, đ t n n xung quanh và k t c u trong quá trình đào
3.3.1.2 Thi t k cho Thi công giai đo n 2
Do các k t c u thu c Giai đo n 1 đã hoàn thành thi công Giai đo n xây d ng, các ki n ngh thi t k bên c nh nh ng n i dung đã đ c p c a Giai đo n 1 nh sau:
- T quan đi m v kinh t , t ng ch n xi m ng đ t c n đ c thi t k cho các khu v c mà chi u sâu h đào nh h n
- Hàm l ng c t thép c a t ng ch n Giai đo n 2 s gi m do đ sâu đào nông h n
T ng ch n c a Giai đo n 2 nên n m cùng đ sâu c a t ng ch n Giai đo n 1 đ ng n dòng n c t đáy h đào.
Ki n ngh đ i v i công tác thi công
3.3.2.1 Ch t l ng và an toàn trong công tác thi công
Việc tác động và trao đổi thông tin chất lượng giữa đơn vị thiết kế và thi công là rất cần thiết cho sự thành công của các dự án xây dựng công trình Nhà thầu cần hiểu rõ mục đích thiết kế, lập kế hoạch thi công và các yêu cầu của mình Để đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình thi công, nhà thầu cần nắm vững kế hoạch và trình tự thi công Sự tham gia của nhà thầu có kinh nghiệm và uy tín là điều quan trọng Kế hoạch và các quy trình đảm bảo chất lượng và an toàn cần được lập bởi nhà thầu trước khi bắt đầu thi công.
3.3.2.2 H th ng theo dõi thi công đ xu t ti n hành đào h v i t ng ch n đ t theo m t ph ng th c an toàn, c n thi t ph i theo dõi ng x c a các c u ki n h th ng t ng ch n và đ t xung quanh và n c ng m Các đ ng thái s a ch a n u c n thi t có th đ c lên k ho ch ho c th c hi n d a trên k t qu theo dõi.
