Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách giữa hai ống hầm đến lún bề mặt khi thi công hầm metro bằng máy đào tbm,luận văn thạc sỹ xây dựng cầu hầm

Lời cảm ơn Sau thi gian hc ti trng đại học GTVT – Cơ sở II sau tháng làm luận văn, đến em hoàn thành luận văn Qua thời gian học tập làm luận văn em giảng dạy & hướng dẫn bảo tận tình thầy môn Cầu – Hầm Đầu tiên, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy cô môn Cầu – Hầm, đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Quốc Hùng người tận tình hướng dẫn có góp ý q báu để em hồn thành tốt nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể anh chị em văn phòng (IC) tuyến Metro số 2, Bến Thành – Tham Lương Những người tạo điều kiện giúp đỡ, cung cấp tài liệu để tơi hồn thành tốt luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám đốc, anh em đồng nghiệp bác chun gia Cơng Ty CP TVTK GTVT phía Nam (TEDI South), Xí nghiệp TVTK CTGT Sắt – Bộ, tạo điều kiện giúp đỡ, bảo đóng góp ý kiến q báu để tơi hồn thành tốt luận văn Và muốn cám ơn tất người thân gia đình tơi Những người thân động viên, khích lệ cho tơi suốt thời gian qua Tuy luận văn hoàn tất thời gian nghiên cứu có hạn, kiến thức cịn hạn chế đặc biệt thiếu kinh nghiệm thực tế nên chắn có thiếu sót khơng thể tránh khỏi, mong góp ý phê bình thầy để em có thêm kinh nghiệm q trình cơng tác sau Cuối cùng, em xin kính chúc thầy mạnh khỏe, chúc Bộ mơn Cu - Hm ngy cng phỏt trin Một lần nữa, xin chân thnh cảm ơn ! Ngy thỏng 04 năm 2013 Học viên Nguyễn Quốc Tuấn Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    MỤC LỤC Nội dung Trang   MỞ ĐẦU 1  CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 5  1.1.  Giới thiệu phương pháp thi công hầm 5  1.1.1.  Phương pháp thi công đào hở 5  1.1.2.  Phương pháp đào nắp 9  1.1.3.  Phương pháp thi công đào kín 12  1.2.  Lún trình đào hầm ảnh hưởng lún gây 29  1.2.1.  Tổng quan lún trình đào hầm 29  1.2.2.  Phân loại hư hỏng ảnh hưởng lún 36  1.3.  Kết luận chương 38  CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÝ THUYẾT TÍNH LÚN TRONG Q TRÌNH THI CƠNG HẦM BẰNG MÁY ĐÀO TBM 39  2.1.  Nghiên cứu dựa kinh nghiệm bán kinh nghiệm số tác giả 39  2.1.1.  Nghiên cứu Peck & Schmidt 39  2.1.2.  Nghiên cứu O’Reilly & New 41  2.1.3.  Nghiên cứu Cording & Hansmire (1972, 1975, 1989) 45  2.1.4.  Nghiên cứu Atkinson & Potts (1975, 1977) 47  2.1.5.  Nghiên cứu Longanathan & Poulos (1998) 48  2.1.6.  Nghiên cứu Sagaseta et al (1999) 49  2.2.  Các nghiên cứu dựa mơ hình thí nghiệm 50  2.3.  Các nghiên cứu dựa phương pháp phần tử hữu hạn 51  2.3.1.  Mơ hình phẳng (2-D) 52  2.3.2.  Mơ hình khơng gian (3-D): 56  2.4.  Các phương pháp tính ổn định gương đào 56  2.4.1.  Theo trạng thái giới hạn Leca Dormiex (1990) 56  2.4.2.  Theo cân giới hạn Kovári Anagnostou (1996) 59  2.5.  Kết luận chương 66  CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TÍNH TỐN 67  3.1.  Xây dựng mơ hình tính 67  3.1.1.  Mơ hình tính tốn lý thuyết 67  Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    3.1.2.  Mơ hình tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis) 69  3.2.  Kết luận chương 82  CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT SỐ CÁC BÀI TOÁN 83  4.1.  Số liệu đầu vào toán 83  4.1.1  Điều kiện địa chất khu vực nghiên cứu 83  4.1.2  Các thông số hầm 84  4.1.3  Điều kiện thi công 85  4.1.4  Tiêu chuẩn lựa chọn khoảng cách (X) chiều sâu (Z) 86  4.2.  Khảo sát mối quan hệ khoảng cách hai ống hầm (X) chiều sâu đặt hầm (Z) ảnh hưởng đến lún bề mặt 87  4.2.1  Bài toán 1: Khảo sát mối quan hệ khoảng cách (X) chiều sâu đặt hầm (Z) 87  4.2.2  Bài tốn 2: Tính tốn ảnh hưởng hai đường hầm lân cận 98  4.2.3  Bài toán 3: Ảnh hưởng đường hầm lên móng cọc hữu dọc hai bên 102  4.3.  Kết luận chương 105  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106  A.  KẾT LUẬN: 106  B.  KIẾN NGHỊ: 107  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1: BẢNG PHÂN LOẠI ẢNH HƯỞNG DO LÚN PHỤ LỤC 2: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU ẢNH HƯỞNG Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    MỤC LỤC HÌNH ẢNH Tên hình ảnh Trang Hình 1.1 Phương pháp thi cơng tường đất Hình 1.2 Một số dạng tường đúc sẵn Hình 1.3 Khe nối Hình 1.4 Tường đất cọc khoan xung Hình 1.5 Sơ đồ thi công tường đất hàng cọc đào Hình 1.6 Phương pháp thi công đào nắp nghịch 10 Hình 1.7 Phương pháp thi cơng đào nắp tổ hợp thuận nghịch 10 Hình 1.8 Tổ hợp phương pháp đào nắp đào ngầm 11 Hình 1.9 Tổ hợp phương pháp đào nắp khiên 11 Hình 1.10 Thi cơng hầm theo phương pháp truyền thống 12 Hình 1.11 Chống đỡ hầm theo phương pháp thủ cơng 13 Hình 1.12 Thi công hầm theo phương pháp NATM 14 Hình 1.13 Thi cơng khối đất bở rời, sử dụng ván thép tạo ô bảo vệ 15 Hình 1.14 Nguyên lý chống đỡ gương khí nén 17 Hình 1.15 Nguyên lý chống đỡ gương vữa sét 18 Hình 1.16 Khiên cân áp lực đất 19 Hình 1.17 Sơ đồ thi công khiên cân áp lực đất 20 Hình 1.18 Nguyên lý chống đỡ gương áp lực đất 20 Hình 1.19 Khiên hỗn hợp 21 Hình 1.20 Phạm vi áp dụng TBM, phân bố thành phần hạt đất dự đốn 23 Hình 1.21 Phạm vi áp dụng loại TBM đất yếu có liên quan đến độ thẩm thấu đất 24 Hình 1.22 Thi cơng đào trần vị trí ga 25 Hình 1.23 Đưa TBM xuống vị trí ga 26 Hình 1.24 Thi công hầm TBM 28 Hình 1.25 Vận hành TBM đến vị trí ga 29 Hình 1.26 Mất mát thể tích thi cơng hầm TBM 30 Hình 1.27 Các loại mát thể tích theo mơ hình phẳng 32 Hình 1.28 Ảnh hưởng lún giai đoạn khác 33 Hình 1.29 Biến dạng lún ngắn hạn dài hạn 34 Hình 1.30 Sơ đồ bơm vữa dọc khiên 35 Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    Hình 1.31 Các giai đoạn làm việc tổ hợp TBM 35 Hình 1.32 Cơ chế gây vết nứt cơng trình góc xoay lún 38 Hình 2.1 Đường cong lún đứng bề mặt theo Peck & Schmidt 39 Hình 2.2 Diện tích mát VL vùng lõm mặt đất VS 40 Hình 2.3 Tốn đồ quan hệ 2i/D Z0/D (Peck 1969) 41 Hình 2.4 Sơ đồ thành phần chuyển vị 42 Hình 2.5 Dạng đường cong lún hầm đơi 42 Hình 2.6 Quan hệ góc β với bề rộng lõm w (theo Cording & Hansmire) 46 Hình 2.7 Quan hệ bề rộng lõm w chiều sâu đặt hầm Z 46 Hình 2.8 Lún đỉnh hầm Sc lún bề mặt Smax 47 Hình 2.9 Kết so sánh ảnh hưởng khoảng cách hầm D 49 Hình 2.10 Kết so sánh ảnh hưởng chiều sâu đào hầm H 50 Hình 2.11 Mơ hình 2-D 52 Hình 2.12 Thay đổi mát thể tích biến dạng lún lớn 53 Hình 2.13 Hai tuỳ chọn làm việc phần vỏ hầm 53 Hình 2.14 54 Hình 2.15 So sánh mơ hình Gassian mơ hình có khơng có tuỳ chọn liên kết 54 Hình 2.16 Mơ hình tốn 2-D hồn chỉnh 55 Hình 2.17 Phân bố chuyển vị đứng mặt đất theo phương ngang 55 Hình 2.18 Phân bố chuyển vị đứng mặt đất theo phương ngang 56 Hình 2.19 Mơ hình tính áp lực ổn định gương theo Leca Dormiex 57 Hình 2.20 Phá hoại theo chế MI 57 Hình 2.21 Phá hoại theo chế MII 58 Hình 2.22 Phá hoại theo chế MIII 58 Hình 2.23 Mơ hình Horn (1961) Kovári Anagnostou (1996) 60 Hình 2.24 Các tham số mơ hình tính tốn ổn định mặt gương 60 Hình 2.25 Các thành phần lực tác dụng trước mặt gương 62 Hình 2.26 Tốn đồ tra tham số F0, F1, F2, F3 64 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn theo JSCE – 1996 67 Hình 3.2 Đường biểu diễn mức độ giải phóng ứng suất đất 68 Hình 3.3 Mặt chảy dẻo Mohr-Coulomb không gian ứng suất 70 Hình 3.4 Giới hạn biên theo kinh nghiệm 72 Hình 3.5 Giới hạn biên theo Hội địa kỹ thuật Đức 73 Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    Hình 3.6 Giới hạn biên theo Plaxis 73 Hình 3.7 Xác định E0, E50, Eur thí nghiệm nén trục 74 Hình 3.8 Khai báo địa chất: mơ hình vật liệu loại vật liệu 77 Hình 3.9 Khai báo địa chất: đặc trưng Ε,χ,ϕ,ϖ 77 Hình 3.10 Khai báo đặc trưng khiên TBM 78 Hình 3.11 Khai báo kích thước hầm đào vỏ hầm 78 Hình 3.12 Mơ hình tốn sau gán vật liệu 78 Hình 3.13 Mơ hình chia lưới phần tử 79 Hình 3.14 Định nghĩa giai đoạn thi công 79 Hình 3.15 Mơ hình đầu vào tốn 80 Hình 3.16 Phát sinh lưới 3D 80 Hình 3.17 Áp lực nước lỗ rỗng sau làm khô nước hầm 80 Hình 3.18 Lưới biến dạng giai đoạn 81 Hình 3.19 Chuyển vị lún đất 81 Hình 4.1 Mặt cắt ngang điển hình hầm 85 Hình 4.2 Biểu đồ lún bề mặt hầm đơi (trường hợp Z=D) 88 Hình 4.3 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi (trường hợp Z=2D) 88 Hình 4.4 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi (trường hợp Z=3D) 88 Hình 4.5 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi (trường hợp Z=4D) 89 Hình 4.6 Khai báo địa chất: mơ hình vật liệu loại vật liệu 90 Hình 4.7 Khai báo địa chất: đặc trưng E,χ,ϕ,ϖ 90 Hình 4.8 Khai báo đặc trưng khiên TBM 90 Hình 4.9 Khai báo kích thước hầm đào vỏ hầm 91 Hình 4.10 Mơ hình tốn sau gán vật liệu 91 Hình 4.11 Mơ hình chia lưới phần tử 91 Hình 4.12 Định nghĩa giai đoạn thi công 92 Hình 4.13 Biểu đồ chuyển vị lún bề mặt 92 Hình 4.14 Đường đồng mức lún bề mặt 93 Hình 4.15 Lưới biến dạng lún bề mặt hầm đơi 93 Hình 4.16 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi theo Plaxis (trường hợp Z=1D) 96 Hình 4.17 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi theo Plaxis (trường hợp Z=2D) 96 Hình 4.18 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi theo Plaxis (trường hợp Z=3D) 96 Hình 4.19 Biểu đồ lún bề mặt hầm đôi theo Plaxis (trường hợp Z=4D) 96 Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    Hình 4.20 Lịng chảo lún với ngưỡng phân loại hư hỏng theo bảng Burland (1995) Mair (1996) tính tốn điều kiện khác a) chất lượng thi công b) lớp đất phủ 97 Hình 4.21 Lưới biến dạng thi công đường hầm thứ 99 Hình 4.22 Vector tổng ảnh hưởng hầm thứ lên hầm thứ hai 100 Hình 4.23 ảnh hưởng theo phương ngang X 100 Hình 4.24 Vector chuyển vị 101 Hình 4.1 Mơ hình biến dạng cơng trình gây q trình thi cơng hầm 103 Hình 4.2 Biểu đồ chuyển vị điểm khảo sát 104 Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    MỤC LỤC BẢNG BIỂU Tên bảng Trang Bảng 1.1 Ưu điểm nhược điểm khiên EPB khiên hỗn hợp 22 Bảng 1.2 Tham số gây lún bề mặt theo Craig Muir Wood (1978) 32 Bảng 1.3 Các tiêu chí đánh giá mức độ ảnh hưởng 36 Bảng 2.1 Bảng giá trị K cho đất dính theo O’Reilly New (1982) 43 Bảng 2.2 Bảng mát thể tích cho đất dính theo O’Reilly New (1982) 43 Bảng 2.3 Bảng mát thể tích cho đất cát theo O’Reilly New (1982) 43 Bảng 2.4 Bảng tổng hợp K Vs/Vtunnel(%) theo O’Reilly New (1982) 44 Bảng 2.5 hệ số α tương ứng với loại đất 47 Bảng 2.6 Bảng thống kê áp lực chống đỡ gương hầm 65 Bảng 3.1 Các loại tải trọng tác dụng lên kết cấu hầm thi công TBM 67 Bảng 3.2 Bảng tra modul đàn hồi E50 76 Bảng 3.3 Bảng tra hệ số áp lực ngang K0 76 Bảng 3.4 thông số kết cấu vỏ hầm 76 Bảng 4.1 Bảng số liệu địa chất phục vụ tính tốn 84 Bảng 4.2 Các đặc trưng khiên TBM vỏ hầm cho toán Plaxis 85 Bảng 4.3 Bảng giá trị lún Smax theo mơ hình O'Reilly & New 87 Bảng 4.4 Bảng giá trị lún Smax theo kết tính tốn Plaxis 2D 94 Bảng 4.5 Bảng tổng hợp kết ảnh hưởng ngang hai hầm 101 Bảng 4.6 Bảng tổng hợp kết chuyển vị điểm khảo sát 103 Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  ‐ 1 - GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển cách mạnh mẽ, thể rõ nét thành phố lớn Hà Nội, Tp.HCM…Chính tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng ngun nhân tình trạng nhiễm mơi trường tắc nghẽn giao thông ngày trầm trọng Do gia tăng mạnh mẽ quy mô dân số, với hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông cũ kỹ thành phố lớn dẫn đến hệ thống giao thơng bị q tải, tình trạng kẹt xe thường xuyên xảy ra, gây thiệt hại kinh tế cho đất nước Trong đó, quỹ đất dành cho giao thơng thành phố lớn có hạn, điều đặt nhu cầu xây dựng cơng trình cao sâu lịng đất Xu hướng xây dựng cơng trình ngầm có ưu vượt trội hẳn loại hình giao thơng cơng cộng khác, loại hình giao thông công cộng ngầm lớn phải kể đến Metro Việc xây dựng hệ thống đường hầm giao thông thành phố nhu cầu tất yếu giải pháp hiệu để giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn giao thông, ô nhiễm môi trường thành phố lớn Việt Nam Trên giới hầu hết phát triển đô thị lớn phải phát triển cơng trình ngầm, điều chứng minh qua việc nước phát triển giới thực cho thấy hiệu cao Các thành phố lớn Việt Nam Hà Nội Tp Hồ Chí Minh vv khơng ngoại lệ Hà Nội bắt đầu thí điểm tuyến Metro Nhổn – Ga Hà Nội (quy hoạch tuyến), Tp Hồ Chí Minh bắt đầu xây dựng tuyến số Bến Thành – Suối Tiên (theo quy hoạch tuyến) Tuy nhiên, xây dựng hầm Metro gây tượng lún bề mặt, thực tế nước phát triển tượng xảy thi công sau Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật  ‐ 2 - GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng    thời gian tồn cơng trình lịng đất gây tượng lún bề mặt làm ảnh hưởng lớn đến công trình lân cận Lún bề mặt trình thi công không tránh khỏi, nhiên vấn đề đặt nghiên cứu để giảm thiểu ảnh hưởng tượng lún bề mặt đến cơng trình xung quanh Ngày nay, phát triển khoa học kỹ thuật cơng nghệ thiết bị thi công hầm không ngừng phát triển theo Một công nghệ coi đạt hiệu cao tiến độ thi công, an tồn dễ kiểm sốt công nghệ sử dụng máy đào tổ hợp TBM Loại thiết bị thi cơng tất vùng địa chất khác Tuy nhiên, Việt Nam cơng nghệ cịn mẻ đắt tiền Chính để áp dụng vào thi cơng cơng trình ngầm nước ta địi hỏi đội ngũ nhà khoa học, kỹ sư cần có nhiều nghiên cứu khác để từ lựa chọn đưa định hợp lý mặt kỹ thuật, kinh tế môi trường Đặc biệt áp dụng cho cơng trình ngầm khu thị, tránh tượng đầu tư lãng phí Đặc điểm tuyến Metro xây dựng lòng thành phố lớn cụ thể Tp.Hồ Chí Minh có mật độ xây dựng cao, có mặt thi công chật hẹp Việc lựa chọn khoảng cách hai ống hầm chiều sâu đặt hầm ảnh hưởng lớn đến mức độ lún bề mặt, điều ảnh hưởng đến cơng trình kiến trúc lân cận Khoảng cách hai ống hầm nhỏ gây vấn đề sau: + Mức độ lún bề mặt lớn gây hậu xấu đến cơng trình kiến trúc mặt đất thân đường hầm, điều không cho phép; + Khi hai ống hầm gần gây ảnh hưởng chéo đường hầm q trình thi cơng; + Nếu q gần cần có gia cố vùng đất hai ống hầm, điều dẫn đến tăng chi phí đầu tư xây dựng; Khi khoảng cách hai ống hầm lớn, bề rộng vùng lún rộng, phạm vi ảnh hưởng rộng, ảnh hưởng đến ranh chiếm dụng mặt điều dẫn đến tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình tăng Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1  ‐ 101 - Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Hình 4.24 GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng Vector chuyển vị Lần lượt khai báo cho trường hợp kết tổng hợp bảng dưới: Bảng 4.5 Bảng tổng hợp kết ảnh hưởng ngang hai hầm Trườn g hợp Khoảng cách hầm Lớp đất phủ 0.75 x D Diến tiến chuyển vị lớn Máy TBM vận hành bình thường Chuyển vị lớn [mm] Độ lệch [%] Biện pháp giảm thiểu 1.5 x D 15 0.44 Có 0.75 x D 2.5 x D 19 0.56 Có 1.0 x D 1.5 x D 0.21 Tùy điều kiện địa chất 1.0 X D 2.5 x D 13 0.38 Tùy điều kiện địa chất 1.5 x D 1.5 x D 0.03 Không 1.5 x D 2.5 x D 0.06 Không Nhận xét: + Tác động hầm thứ lên hầm thứ hai trường hợp tĩnh không hầm C ≤ 0,75xD đáng kể cần có biện pháp giảm thiểu (xem phụ lục 2), trường hợp khoảng cách 1.0 x D ảnh hưởng phụ thuộc vào điều kiện địa chất phải tính tốn lại để có kết luận cụ thể cho trường hợp Khi tĩnh khơng hai hầm C ≥ 1,5 x D ảnh hưởng ngang bỏ qua + Ảnh hưởng ngang hai ống phụ thuộc trực tiếp vào trình độ chuyên môn biện pháp thi công Nhà thầu Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật  ‐ 102 - GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng 4.2.3 Bài toán 3: Ảnh hưởng đường hầm lên móng cọc hữu dọc hai bên Trong thực tế móng cọc cơng trình hữu dọc hai bên đường hầm đa dạng, thiết kế cần phải khảo sát kỹ để có đánh giá chi tiết cho loại Có thể phân thành loại kết cấu sau: + Các cơng trình thấp tầng, nhà cấp 4, chủ yếu móng cọc cừ tràm; + Các cơng trình nhà đến tầng móng cọc BTCT; + Các cơng trình nhà cao tầng xây dựng đa số móng cọc khoan nhồi Đối với cơng trình sử dụng cọc cừ tràm có chiều sâu nhỏ dễ bị ảnh hưởng, bị tác động hư hại việc đào hầm gây Các cơng trình xây dựng cao tầng xây dựng sử dụng cọc BTCT cọc khoan nhồi đặt mũi cọc vào sỏi đá cuội sâu bên dưới, cơng trình khơng bị ảnh hưởng việc đào chấn động từ việc xây dựng hầm gây Bài toán đặt xem xét ảnh hưởng việc xây dựng cơng trình ngầm cơng trình hữu bên cạnh sử dụng loại móng nơng Điều quan trọng để dự đốn mức độ ảnh hưởng để có biện pháp xử lý, gia cố thích hợp q trình xây dựng hầm Mơ hình toán Plaxis 2D với địa chất kết cấu vỏ hầm tương tự toán Cơng trình nhà bên mơ (plate) kết nối với móng Kết cấu móng mơ hình cách kết hợp (plate) neo (node-tonode anchors) để xét khả chịu mũi cọc ma sát xung quanh thân cọc Cố định vị trí xây dựng hầm dịch chuyển dần cơng trình nhà bên vị trí có khoảng cách B = (khoảng cách tính từ tim hầm đến mép gần cơng trình nhà) khác để xét ảnh hưởng Một toán biểu diễn sau: Học Viên: Nguyễn Quốc Tuấn – Lớp Cao học Cầu hầm K20-1  ‐ 103 3- Luuận văn Thạạc sĩ Kỹ thuậtt Hình 4.225 GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng Mơ hình biến dạng cơngg trình gây q trình thi cơng hầm Xét chuyển c vị điiểm A, B, C, D, E, n Hình.104 H ứnng với cácc h B tương ứng 0m, 5m, 10m, 20m, 30m, 40m m, 50m, kếtt đượcc khhoảng cách tổổng hợp tro ong bảng saau: Bảng 4.66 Bảng tổổng hợp kếết chuyyển vị cá ác điểm khảo sát Khoảng ccách B (m)) Chuyển C vị Max cáác điểm (m mm) A B C D E 49.885 39.08 27.01 49.85 39.89 39.005 37.36 19.26 33.56 37.80 10 20.004 13.56 8.57 31.34 37.71 15 14.555 7.45 5.46 30.95 37.66 20 6.955 5.73 4.09 30.86 37.59 30 6.455 4.47 2.53 30.78 37.55 40 4.677 3.62 2.68 30.76 37.54 50 4.788 3.81 2.84 30.75 37.50 H Học Viên: Ngguyễn Quốcc Tuấn – Lớp ớp Cao học Cầu hầm K20-1 K  ‐ 104 - Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS Nguyễn Quốc Hùng 60 Chuyển vị (mm) 50 40 Điểm A Điiểm B 30 Điểm C 20 Điểm D 10 Điểm E 0 10 20 30 40 50 60 Khoảng cách B (m)  Hình 4.26 Biểu đồ chuyển vị điểm khảo sát Nhận xét: Chuyển vị điểm E tương ứng với vị trí vỏ hầm hình.105 Các chuyển vị dao động quanh giá trị 40mm phù hợp với chuyển vị thu Bài toán Chuyển vị điểm D phụ thuộc vào chuyển vị hầm đất xung quanh hầm biến thiên gần tuyến tính với chuyển vị E Các chuyển vị điểm A, B, C chuyển vị đáy móng cơng trình nhà Khi cơng trình nhà nằm đỉnh hầm (B=0), chuyển vị thu vị trí E lớn = 49,85mm, chuyển vị A, B, C cao giảm dần cách xa tim hầm Tuy nhiên, khoảng cách B tăng lên chuyển vị A, B, C giảm nhanh, cụ thể B=10m, chuyển vị A 20,04mm, B=20m chuyển vị A 6,95mm biến thiên chuyển vị B tăng lên nhỏ B=50m chuyển vị A 4,78mm Quan hệ biến thiên chuyển vị - khoảng cách B có dạng hàm số ex Chuyển vị vị trí gần tim đường hầm biến thiên nhanh nên có tượng lún lệch móng với Hiện tượng nguy hiểm cần quan tâm xem xét Kết luận: Từ kết ta thấy thi cơng hầm hình thành lăng thể sụt lún xung quanh hầm từ đỉnh TBM lên đến mặt đất kết cấu nằm lăng thể bị ảnh hưởng, điều khó tránh khỏi Với đường hầm chơn sâu khoảng H=10m khu vực địa chất Tp.HCM, kiến nghị công trình có móng nơng nằm phạm vi 15m kể từ tim hầm cần có đánh giá rủ ro có biện pháp xử lý, gia cố thích hợp trước xây dựng hầm Khi cơng trình nằm ngồi phạm vi ảnh hưởng nhỏ chuyển vị xây dựng đường hầm gây