Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích các rủi ro địa kỹ thuật khi xây dựng đường tàu điện ngầm Hà Nội tuyến số 3 - Đoạn khách sạn Dawoo đến ga Hà Nội và kiến nghị một số giải pháp phòng tránh

LOI CAM ON

Trong quá trình học tập và lam luận văn cao hoc, được sự giúp đỡ cua các

thầy, cô giáo trường Đại học Thủy lợi đặc biệt là thầy PGS.TS Nguyễn Hồng Nam, cùng sự nỗ lực của bản thân đến nay tôi đã hoàn thành luận văn thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành Địa kỹ thuật và xây dựng công trình ngầm.

Các kết quả đạt được là những đóng góp nhỏ về mặt khoa học trong quá trình nghiên cứu những rủi ro địa kỹ thuật trong xây dựng ham tàu điện ngầm tuyến số 3 Nhồn — Ga Hà Nội Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn, do điều kiện thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết Tác giả rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các thầy, cô giáo và các đồng nghiệp.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hồng Nam đã hướng

dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo thuộc Bộ môn Dia kỹ thuật, Khoa Công trình, Phòng Dao tạo DH&SDH đã tạo mọi điều kiện thuận lợi dé tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ của minh.

Tôi xin chân thành cảm ơn tới anh Hoàng An Đà Giang và anh Phạm Thanh

Trung đã cũng cấp cho tôi những tài liệu quý liên quan đến đề tài này Tôi muốn gửi

lời cảm ơn tới anh Đỗ Ngọc Anh đã cho tôi những nghiên cứu quý giá về mô hình

hầm của anh Tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn tới bạn Dương Việt Nga đã giúp đỡ tôi trong việc chạy mô hình 3D.

Xin chân thành cảm ơn cơ quan, các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã

động viên khích lệ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này.

Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Kim Thìn

LỜI CAM DOAN

Tác giả xin cam đoan toàn bộ luận văn này là sin phim nghiên cấu của cả nhân ôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được sỉ công bổ, Tit cả các trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc,

Ha Nội, ngày 26 thắng S năm 2014Học viên

Nguyễn Kim Thìn

11 Tổng quan về xây dựng đường tàu điện ngằm trong đô thị trên thé giới.

LAL Sơ lược về đường tiu điện ngằm và lịch sử xây dựng `

1.1.2 Các phương pháp thi công ham.

1.2 Các rủi ro liên quan đến địa ky thuật khi xây dựng đường him

độ thị l2

1.2.1 Các rủi ro xảy ra đo khảo sat 13

122 Các ủiro xây ra do thiết kế 13

1.2.3 Các rủi ro xảy ra do thi công 14

1.24 Các ri ro xây ra do quản lý is

1.25 Che rbi to khác 15

13 Sw cẩn thiết phải xây dựng đường tàu điện ngằm Ha Nội và những

thách thức 16

1.3.1 Sự edn thiết phải xây dựng đường tau điện ngắm Ha Nội 16

1232 - Nhữngthách thức khi xây dựng đường tàu điện ngằm Hà Nội 17

1.4 Các nội dung nghiên cứu 19

14.1 Nghiên cứu điều kiện địa chất, kết cấu đường him, biện pháp thi

công him 19

14.2 Nghiên cứu mô phỏng bài toán xây dựng him tàu điện ngằm 20 143 Nghiên cứu các tham số ảnh hưởng đến mô hình bài toán đảo him 20 144 Nghiên cứu các biện pháp xử lý nén và kết cấu công trnh 21

'CHƯƠNG 2 2

GIỚI THIỆU CÔNG TRINH TAU

21 Giới thiệu dự án 22

22 Điềukiệnđịachất 23 2.2.1 Phân loại đất 23 2.22 Mựcnướcthiấtkế 26 23 Kéredu đường him 30

24 Biển phip thi công 3424.1, Lara chon loi máy đào him 3424.2 Cie thing số của máy TBM và sự hoại động 35

2.4.3 Lượng mắt mát thể ích do th công 36 24⁄4 KẾ hoạch thi công, 3T 25 Tôm tắtehươnglI 38

'CHƯƠNG 3 39

MO PHONG BÀI TOÁN DAO DUONG HAM VA PHAN TÍCH ON ĐỊNH CUA NENVA CÁC CÔNG TRINH LAN CAN 39

3.1 Phương pháp đánh giá rủi ro của các công trình lân cận, 39

3.2 Cơ sở lý thuyết tính toán én định, bién dang 4 3.2.1 Cơ sở ý thuyết tính ổn định gương đảo 2 3.2.2 Cơ sở lý thuyết tinh biển dạng nền 4

3.3 Mô phỏng bài toán xây dựng đường him tau điện ngằm Hà Nội

tuyến số 3 và lựa chọn các thông số đầu vào 5 3.3.1 Sơ lược về mô phỏng bài toán xây dựng đường him tàu điện ngằm 52 3.3.2 Mô phòng bai toán xây dựng him tiu điện ngằm Ha Nội tuyển số 3 33 3.4 Phân tích kết qua và dự bao sự cổ 7

3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng tham số 16

3.5.1, Thay đổi độ mắt mát thể tích (VỤ), 16 3.5.2 Thay đổi áp lực gương him (P,) 7

3.5.3 Thay đổi áp lực phụt vữa đuôi khiên (P,) 82

3.5.4 Thay đổi thứ tự dao các ham 84 3.5.5 Thay đổi độ sâu hồ 35 3.5.6 Thay đổi khoảng cách các him 87 3.5.7 Thay đổi mực nước ngim 38 3.6 Tôm tắt chương III 90

HUONG 4 9Ị

MỘT SỐ BIEN PHAP XU LY DE GIAM THIÊU RỦI RO 9

4.1 Khải quất về các biển pháp phòng tránh rủi ro khi dio đường ham 9

4.111 Các biện pháp xử lý nỀn 914.1.2 Các biện pháp thi công %

4.1.3 Biện pháp quan trắc trong khi thi công 95 4.2, Một số biện pháp xử lý tuyén đường him số 3 % 4.2.1 Lựa chọn độ sâu và khoảng cách him vả thông số thi công 96

“TÀI LIỆU THAM KHAO

Phụ luc I: Các kỹ hiệu trên mặt cất địa chit

Hình 1.7 | Thi công hầm bằng khign đào qua sông S+ Clair (Mỹ) 10

Tình 1.8 | Khoan him bằng may TBM 10

Hình 1.9 | Phương pháp đào bán hở "

Hình 1.10 | Phương pháp him dim 12 Hình 1.11 | Un ốc giao thông tại Hà Nội 16

Hình 2.1 Tuyến đường sắt Hà Nội số 3 2

Hình 22 | Các bước phân loại đất 2

Hình 23 | Sw thay đổi mực nước ting Holocene bị

Hình 2⁄4 | Sự thay đỗi mục nước ting Pieitocene 28 inh 2.5 | Két qui quan rắc mye mước nim 2008 28 tinh 2.|Ké\qui quo ie me me nm hing 7 én hing »

Hình2.7 | Mực nước ng toán 29

Hình28 | Đoạntuyếntừ Dai st quán Thụy Diễn dén phd Cat Linh | 31

Hình 2.9 Phương an trắc đọc tuyến đường him 31

Tình 2.10 | Kích thước mặt cắt ngang him 32

Hình 2.11 Kế cấu vo him 3

Tình 2.12 | Phân bồ kích thước hạt của di ại độ säu 15m đến 20m 35 Hình 2.13 | Mang lún đọc theo đường him 36

Hình 2.14 | Mắt mát đất trong quá trình đào him 37

Hình 2.15 | Mắt mat đất tai khiên đào 37 Hình 3.1 / Sơ đồ cân bằng áp lực tác dụng tại gương đào 4

Hình 32 | Sơ đồ các lự tác dung tại gương đào 4

Hình 33 | Môhình nêm aượt “4

Hình 3.4 | Dưỡng cong phân bồ lún theo Peck 4

ni Race ote event |g

Hình 3.15 | KẾ quả tinh độ lần và độ lin lệch theo phương pháp L&P | gy

từ Km 2192923 đến Km 2212498

Hình 3.16 KẾ gu tinh d Kin và độ in lệch theo phương pháp LAP |g,

tại Km 2192418 và Km 221+658.

Kết quả tinh độ lún và độ lún lệch theo mô hình 2D tại Km

Hình 3.20 | Tao lưới 3D gồm 3 đoạn chính 6

Hình 3.21 | Cae pha rong mô hình 3D OoHình 3.22 | Mô hình 3D tại Km 2194923 10

inh 3.23 Kết quả phân tích theo mô hình 3D tại Km 2194923 1 So sánh kết quả tính độ lún va độ lún lệch bằng phương.

Hình 3.24 pháp L&P, 2D và 3D 3

Hình 3.25 | Khu vực có rồi ro cao từ Km 219:790 đến Km 2202350 | 75

Hình 3.26 | Khu vực rủi ro cao từ Km 21+650 đến Km 21+965 TẾ

Ảnh hướng cia Vị đến độ lún và độ lún lệch tại Km

Hình 327 Ảnh or n

7 Anh hưởng của Vị, đến độ lún va độ lún lệch tại Km.

Hình 328, Anh nua 7

Hình 3.29 | Ảnh hướng cia P, dn độ lần tai Km 2192923 79 Hình 3.30 Hệ số áp lực tối thiêu gương him bên dưới sô Hình 3.31 | Hệ số áp lực tối thiểu gương him bên trên 80 Hình 3.32 Hệ số áp lực tối da gương him bên đưới sỉ Hình 3.33 | Hệ số áp lực tối đa gương him bên trên 81

Ảnh hướng cia P dnd lần và độ in lệch tại Km

Hình 3.34 2194923 83

Hình 3.35 | Ant hưởng ea thứ tự đào him đến độ lún vi db Kin eh tai | gy

Km 2194923

An hướng của độ sâu đặt him đến độ lún và độ lún lệch tại

inh 4.1 | Khoan phyt vita gia e8 nền 2 Hinh 42, | Bé trineo gong dio 8

Hình 43 Khoanphụtvữanhiễulớp s

Hình 4.4 Khoan phụt vữa ngăn dịch chuyển dat 9

Hình 45 95

Hình 4.6 Áp lực cao gây hong vô him %

Hình 4.7_ | Mat et xr nên bằng dt xỉ ming 98

Hình 4.8 | Két quả phân tích rước và sau khi xi nền lôi

Tish PY | Các ky hiệu trên mặt cất địa chất

Pink BỀN | tat cắt địa chất từ Km 2182700 đến Km 220200 ink POY tg cit ia hit Km 220200 đến Km 2214270

Hình phụ

ues Mặt cắt địa chất từ Km 221+270 đến Km 222+470

DANH MỤC CÁC BANG BIE

Ky hiệu “Tên bing Trang

Bang 1 | THEE vềtàu đệnnghmö mộtsố thành phố lônênthế | „

Bang 2.1 | Các chi tiêu cơ lý dit nén và các chỉ tiêu tinh toán 25 Bảng 22 | Bảng cao độ mục nước ngim 30 Bảng 2.3 | Kích thước mặt cắt ngang him 3»

Bảng 3.1 | Tiêu chuẳn đánh giá sự hư hỏng cho giai đoạn 1 và 2 3»Bảng 3.2 | Các công thức tính độ lệch tiêu chuân ¡ 4

Bảng 3.3 | Vị trí tương đối giữa 2 him 35

bing 48 Sh nộ uả phn ch bằng phương php LAP và PTHH | 2

Bảng 3.5 | Cấp độ hư hỏng công trình ứng với các giá trị Vị, 79 Bảng 3.6 | Ảnh hưởng của Pv đến cáp độ hư hỏng 82

Bang 3.7 | Độ lún lớn nhất khi thay đôi độ sâu him tại Km 2214658 85

Bảng vã NG của khoảng cách ham đến độ lún tại Km ”

Bang 4.1 | Ứng xử đối với độ lún quan tắc được tại đường him Toulon | 96

Bang 4.2 | Các chỉ tiêu cơ lý tỉnh toán lớp tương đương LI, s2 100Bang 4.3 | Các chỉ tiêu cơ lý tỉnh toán lớp tương đương L3&4 100Bang phụ

lye 5 Cao độ các lớp đất đá và độ sâu him

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VI

Ký hiệu Giải nghĩa

Cc Í Lực định don vị hiệu quả

G Curing độ chống cất không thoát nước

D Í Đường kính him ; BE rộng của nôn trượt

Ap lựe đất tác dụng lên gương him

Mô dun dan hội

& [HG số rỗng tự nhiên

EPB Máy cân bằng áp lực đất EPB (earth pressure balance) Ey |Môđunđànhồithamchiếu

" Mô dun nén có kết tham chiều EY ‘Mo dun dỡ tải - nén lại tham chiều

D Ma sắt đơn vị thành bên

H Độ sâu của trục đường ham ï Hoành độ điểm uốn của võng lún

NATM | Công nghệ đào him mới của Ao (New Astrian tunneling method)

D “Ap lực gia tăng đo máy TBM tạo ra trong buồng dio

ah ting chứa nước Holocene 4P tầng chứa nước Pleistocene

rs Cường độ khing nón 1 trục không han chế nỡ hông

R ‘Ban kính của đường hằm Ấp lực chống đỡ gương him

s Độ lún mặt đắt tại điểm cách tìm hâm một khoảng là x= Mây khiên vữa bùn SS (slury shield)

Sam Độ lún mặt đắt lớn nhất tại tre thẳng đúng đi qua tim hi

§ Ô Độ lún tại độ sâu z

Sham — |ĐộMinlớnnhấtgiđộsâuz

Í Lực chồng trượt trên mặt bên của nêm.

TBM | May khoan him toàn iếtđiện (Tunnel boring machine)

Uy 7 Chuyén vị theo phương X

1; Chuyên vị heo phương Z

Uso | DO lin bE mat dit

w Độâm

a ‘DO âm giới hạn chảy

We Độ âm giới hạn đèo, z Tọa độ theo phương Z.

D Độ sâu của đường phân chia vom và tường him (springline)

D Góc tối hạn = 45+ GP.

sp Lượng mắt mát thể tích

Y “Trọng lượng riêng

ts Trong lượng riêng của nước

7 “Trọng lượng riêng diy nôi

Yen “Trọng lượng riêng của dung dich Bentonite trộn lẫn dat đá đảo ra

Tà “Trọng lượng riêng bao hòa wa “Trọng lượng riêng Khô Ta “Trọng lượng riêng tự nhiên

° Gốc ma sắt tong

° Gốc ma sắt trong hiệu qua

v Hệ số nở hông (Poison)

6 Góc trượt của nêm

ca Tai trong phân bd tại z= 0

Sten Ap lực dung dịch bentonite tác dụng lên gương him.

os Ap lực đất tác dụng lên gương him 3 Ap lực nước.

% Ung suất tong theo phương thing đứng,

oy ‘Ung suất hiệu quả theo phương thẳng đứng

MỞ ĐẦU

1 Tính cắp thiết của đề tài

và văn hồn của cả nước Sau

Thành phố Hà Nội là trung tâm chính tri, kinh tế.

chính sách B4i Mới, Hà Nội đã đạt được một số thành tựu tong phát iển kinh

g dang đối mặt với nhiề

Tuy nhiên, thủ đô của Việt Nam cũ thách thức Một trong

những vin 48 nhức nhố là vige ách tắc giao thông Đổ là do hệ thống giao thông

của Hà Nội đã quá tai so với lưu lượng xe cộ hiện nay.

Theo quyết định số 90/2008/QĐ-TTg của thủ tưởng chính phủ ngày 09/7/2008 về

việc phê duyệt quy hoạch phát triển giao thông vận tải Thủ đô Hà Nội đến năm.

2020, hệ thống đường sắt khu vực thủ đồ gồm 5 tuyến Hệ thống đường sắt này sẽ

đồng vai trò chính trong vận tài hành khách công cộng tốc độ cao, khối lượng lớn,

có chức năng gắn kết với các khu đồ thị, khu công nghiệp, các trung tâm thương mại địch vụ - du lịch, trường học Đoạn đường sắt Nhôn ~ Ga Hà Nội thuộc tuyển đường sit

đến khách sạn Deawoo) và phần di ngằm đài km (từ khich san Deawo đến ga Hà

3 có chiều dài là 12km, trong đó phần đi trên cao đài 8km (từ Nhôn

Đoạn di ngẫm thuộc tuyển số 3 là một trong những công trinh đường tàu điện

ngầm đầu tiên ở Việt Nam sử dụng công nghệ khoan him toàn tiết điện TBM

(Tunnel boring machine) Toàn bộ các quả trinh khoan đường him, vận chuyển đắt

đã ra ngoài và lắp ghép vỏ hm đúc sẵn đều được thực hiện bởi máy khoan him và

sự trợ giúp của hệ thông phụ trợ Đây là công nghệ hiện đại, được sử dụng chủ yếu.

để thi công các đường hầm đô thị với đường kinh và chiều dài lớn.

Công nghệ TBM ngày càng phát triển và đã khắc phục được nhiều vấn dé về thi công him, tuy nbign vẫn xảy ra nhiều sự cổ khi thi công bằng phương pháp này.

Sip him trong đô thị kéo theo nhiều vấn đề như phá hủy các công trình lần cận,

nâng cao giá thành công trình, kiện cáo bởi bên thứ 3, ảnh hướng đến tiến độ xây

dựng công trình Việt Nam lại thiếu kinh nghiệm trong việc xây dựng công tinh tàu

điện ngầm đô thị, vi vậy cần thiết phải nghiên dự báo những rủi ro có thể xảy ra để

từ đó có các biện pháp phòng tránh,

2 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

> _ Tổng quan về tỉnh hình xây dựng đường him đô thị trên thể giới và các

rủi ro liên quan đến địa kỹ thuật,

> Đánh giá sự dn định của nền vả các công trình lân cận khi mô phóng quá.

trình xây dựng và khai thác tu điện ngằm Hà Nội tuyển số 3 Dựa trên kết quả mô phỏng, cảnh báo các rủi ro địa kỹ thuật có thé xảy ra do xây dựng tầu điện ng Hà Nội tuyển số 3;

vKiến nghị một số biện pháp kết cấu công trình và xử lý nền đất để tránh

được các rủi ro trên nếu có.

Phạm vi nghiên cứu là đoạn di ngằm di 4 Km thuộc tuyển tàu điện

không xét phần nhà ga, dée hạ và các công trình phụ trợ.

3 Cách tiếp cậ và phương pháp nghiên cứu.

Ding phương pháp tiếp cận trực tiếp hoặc gián tiếp

> Phương pháp trực tiếp: Tiếp cân cúc cả nhân, các công ty, tổ chức có

liên quan đến dự án nhằm khai thắc số iệu công trình.

> Phương pháp gián tiếp: Sử dụng thông tin truyền thông, internet và các

phương tiện khác để thu thập thông tin vé phương pháp phân tích và dự

bảo các rùi ro của việc xây dựng đường him tau điện ngằm trong đô thị Các phương pháp nghiên cứu bao gỗ

> _ Khảo sắt hiện trường và thu thập thông tin.

> Phuong pháp tham dự hội thảo va lấy ý kiến chuyên gia.

>_ Nghiên cứu lý thuyết, sử dụng các mô hình số và phần mềm địa kỹ

thuật ứng dụng vào công trình thực4 Những nội dung chính của luận văn

Luận văn được chia thành 5 chương bao gồm:

= Chương: Tổng quan.

“Chương 2: Giới thiệu công trình tàu điện ngầm Hài tuyển số 3

“Chương 3: Mô phỏng bãi toán đo đường him và phân tích ổn định của nên và các công trình lân cận.

Chương 4: Một số biện pháp xử ý để giảm thiểu rủi ro = KẾ luận và kiến nghị

CHƯƠNG L

TONG QUAN

1.1 Tổng quan về xây dựng đường tàu điện ngầm trong đô thị trên thể giới.

LAL Sơ lược về đường tau điện ngim và lịch sử xây dựng.

Tau điện ngằm còn được gọi là metro, là hệ thống vận tải lớn trong đô thị chạy trên đường ray va thường có một phản lớn chiều dài tuyến di ngằm dưới lòng đất Tau điện ngầm là hệ thống giao thông chớ khách với tốc độ cao, nhiều lượt, nhiều chuyển trong ngày, lượng khích lớn thuận tiện và thoải mãi

Đường tàu điện ngầm thường được hiểu là đi ngằm dưới mặt đất, nhưng hiện nay chi có một số đường là hoàn toàn dưới mặt đắt, còn li là kết hợp giữa trên và dưới mặt đất, ở nơi sim wit thì phải lâm dưới mặt đắt, còn lại dùng cầu vượt hoặc di

trên mặt đất để giảm bớt khó khăn và giá thành thi công.

Tuyến đường tàu điện ngim dẫu tiên được xây dựng ở nước Anh năm 1860, hoàn thành vào năm 1863, dai 6 km và được xây dựng bằng phương pháp đào hở (cut and cover), Từ đỏ đến nay, tàu điện ngầm đã từng bước phát triển và cỏ điện

mạo hiện đại như ngày nay.

Thống ké chung về tin điện ngằm ở một số thành phổ lớn trên thể giới được

thể hiện trong bang 1.1

Bang 1.1: Thống kê về tau điện ngầm ở một số thành phố lớn trên thé giới [38]

Thành phố | Năm ¡ Lượng Chiềudồi | Sốnhàga | Vậntốc

bấgậu | Khich (rigu) (km) trung bình

-Bạn hầm tiu điện ngằm được xây đựng bằng phương pháp dio thủ công, chống giữ tam bằng gỗ và him được xây bằng gạch và tàu chạy bằng hơi nước, Dan dẫn theo sự phát triển của ngành xây dựng, phương pháp thi công him cũng được cải tiến Ban đầu là chống giữ tam bằng khiên (shield) đơn giản, thi công bằng bán cơ giới, rồi đảo him bing min Tiếp theo công nghệ dio him mới của Áo (NATM)

được phát minh và từ đó đến nay, phương pháp này được áp dụng nhiều, nhất là các.

đường him xây đựng trong đá Việc phát minh ra may khoan him (TBM) là một

bước tiến quan trọng trong ngành xây dựng him Nó giúp cho việc dio

tiện vả nhanh chóng, an toàn hơn trong khu vực đô thi,

Naiy nay, các phương pháp dio him được ci tiễn Tay thuộc vào điều kiện dit

nền, diện tích mặt bằng, khả năng kinh t mà lựa chọn phương án khác nhau cho

phủ hợp Việc chọn phương án dio him hợp lý không những giúp tiết kiệm thời

sian, kinh phí và còn đảm bảo hơn cho sự an toàn ~ một vấn để không đơn giản đối

xây dựng him trong đô tị

1.12 Các phương pháp thi công ham.

1.1.2.1 Phương pháp đào ha

Trong phương pháp thi công đào hở, hồ móng được đảo lộ thiên, sau khi xây dựng công trình ngim xong thì được lấp lại Phương pháp này thường áp dụng để ‘thi công các công trình đặt nông khoảng từ Sm đến 15m,

"Nếu mặt bằng đủ rộng và dit đã có độ ôn định tốt thi có thé thi công đảo mér

không cin chống với độ mở mái nhất định Trong khu vực có mặt bằng chật hẹp, hay khu vực đất dễ sạt lở thì cần dùng tường trong đất để chống giữ hé dao, Trình tự thí công của phương pháp này bao gồm các bước: Thi công tường trong đất, dio hồ móng giữa 2 tường, thi công công him, đắp hoàn trả hỗ mồng (hình 1.1),

c« Phương pháp đào thủ công,

Đây là phương pháp có lich sử phát trién lâu đời, quen thuộc trong việc đảo,

him mỏ thuở sơ khai và vẫn được dùng cho đến tận ngày nay Công tác đào được

thực hiện bằng tay hoặc máy đảo đơn giản, him ban đầu được chống dé tạm bằng, gỗ và sau đó vỏ him được xây dựng.

Quy trình thi công him theo phương pháp thủ công gồm các bước: Đào đất đá,

vận chuyển đất đá ra khỏi him, gia cổ tạm thời, thi công lớp vỏ him, Đối với him có tiết diện nhỏ, có thé tiền hành dao toàn gương him (hình 1.22) Đồi với him có

tiết diện lớn thi gương him được chia thành nhiều phần và thực hiện đào và chống

tuần tự theo từng phần (hình 1.2.6),

C €3 & a, Dao toàn tiết điện b Dio từng phần trong đất đá yếu

Hình 1.2: Phương pháp đảo kín.

Phuong pháp hoan nỗ

Phương pháp này sử dụng thuốc né đ thực hiện công tác đảo Một chủ trình đào hầm bao gồm các bước: Khoan ạo lỗ trên gương him, nạp thuốc nổ, iển hành nỗ

iin, thông gi, vận chuyển đất dé và sửa bề mặt vách him, gia cổ tạm và thi côngvõ him (hình 1.3) Phuong pháp khoan nỗ thường dp dung để thi công các đườngham trong điều kiện đất đá cứng chắc.

4.Thông giỏ 5 Vận chuyển ditda 6.Thicôngvỏhẳm

Hình 1.3: Phương pháp khoan nỗPhuong pháp NATM (new Austrian tunnelling method).

Được ra đời trong những năm 60 của thé ky 20, phương pháp này nhanh chong trở thành một to lưu trong lĩnh vực xây dựng him Công tác đảo được tiền hành

dm khác là việc

thiết kế vo him có tinh đến khả năng tr chống đỡ của bản thân đất đá xung quanh

giống như phương pháp đào thủ công hay khoan nổ, tuy nhiên

.đường him Biện pháp thi công phải xử lý khối đất đá tên vòm him sao cho đất đá

xung quanh him được tiên kế thành kết cầu vom chẳng đỡ Do đ, tự bản thân khôi đất đã xong quanh sẽ tr thin một phần kết cấu chống đờ him Cách chống đỡ

truyền thống,

của khối đá xung quanh hằm Bê tông phải được phun ngay sau khi đào đẻ có thể

1g gỗ hoặc bằng vòm thép không thể giúp ngăn ngửa sự biển dang

"ngăn sự biến dang của khôi đá một cách hầu hiệu (hình 1.4) Các bước thi công theo

phương pháp NATM gồm: Đảo đất đá, vận chuyển đắt đá, gia cổ tạm, thi công vỏ him.

Hình 1.4: Gia cổ tạm bằng bê tổng phun [35]

Phương pháp NATM chủ yếu được áp dung cho hằm dio tong đá, ty nhiên hiện nay đang được nghiên cứu áp dụng cho cả him đảo trong đất yếu.

4 Phương pháp kích đẩy ng

Diy là phương pháp th công him bằng cách dùng kích thủy lực để diy các đốt

him di chuyển đồng sau máy khoan him (hình 1.5) Do bị giới hạn về khả năng kích và ma sắt giữa các đốt him và đắt nén nên phương pháp này áp dung cho các

ỗi da khoảng 3m.

không quá dài và đường kính

Buồng điều khiển „

e._ Phương pháp khiên dio.

Đây là phương pháp thi công him mã trong đó thay thể vige chống đỡ tam bing một vỏ thép hình trụ gọi là khiên đào (hình 1.), cổ tắc dụng che chin cho người và

máy móc bén trong nó được an toàn.

Việc đảo him được thực hiện bing thủ công hay bin cơ giới Trong quả trình

đảo, đắt đã được vận chuyỂn ra ngoài và khiên tiến lên phía trước nhờ kích đẩy tựa

lên vo him đã thi công xong (hình 1.7).

Mình 1.7: Thi công him bằng khiên đào qua sông S.t Clair (Mỹ) [35] £.ˆ Phương pháp khoan hẳn TBM (tunnel boring machine)

"Đây là bước phát iển sao hơn của phương pháp đào him bằng khiên đảo Him cược thi công bằng máy đào toàn tết điện TBM Toàn bộ các quả trình thi công Auge cơ giới hóa và được vận hành bởi buồng điều khiển, Gương him có thể được én định nhờ vào sự cân bằng áp lực côn đá đảo ra hoặc bằng vita Bentonite, Máy

căn bằng áp lực đắt là dùng chỉnh môn đất da khoan ra trộn lẫn với bot để tạo vữa

ing với gương him Máy diing Bentonite thì được cấp dung dich bentonite vào.buồng khoan, dit đá khoan ra được hòa trộn với bentonite và vận chuyển ra ngoàibể xử lý, lọc lấy bentonite và tii sử dụng Các bộ phận cơ bản của đầu máy khoanTBM được mô phòng trong hình 1.8,

Chú thích hình 1.8:

1 Diu cắt 6, Bộ phận bịt đuôi khiên

2 Dung dịch Bentonite 7 Đường cấp dung dịch Bentonite

3 Bot khí 8, Dường ra của vật liệu dio

4, Kích day 9, Phun vita ip nhét 5 Vo him

Quy trình khoan him bằng máy TBM cơ bản như sau: Diu cắt quay dé cắt đất

{4 rên gương him, Dit đá được trộn với dung dịch bentonite để đưa ra ngoài Máy “khoan tiến lên nhờ kích diy, vỏ him bê tông đúc sẵn được vận chuyển và lắp đặt tiên đảo Cuối cùng là phun vữa lắp nhét vào khoảng trồng giữa vỏ him va đất nén xung quanh him Phương pháp khoan him bằng máy TBM có thể áp dung để đào các him có độ sâu lớn, qua các loại đất đá khác nhau, đường kinh him lớn nhất có thể lên đến 19m và có thé đào được nhiều loại hình dạng mặt cắt ngàng him.

vào đuôi

1.1.2.3 Một số phương pháp khác.

cá Phương pháp thi công đào bản het

Đây là phương pháp dùng để thi công các him có độ sâu nông Phương pháp này bao gồm các bước: Đào hồ móng đến cao độ nóc him, thi công tường trong đất, thi công nắp him, dio đất dưới nắp him và thi công các bộ phận còn lại của vỏ hẳm, hoàn thiện và lấp đất hoàn trả hồ móng (hình 1.9)

6.Lip đắt 3 Thỉ công nắp him

L 2 Thicong

tường trong đất

4 Dio đắt dui nip him

Hình 1.9: Phương pháp đào bán hi

b._ PÄương pháp him dim

Đây là phương pháp dùng dé thi công các him có độ sâu nông dưới đất, đi qua đấy sông, day biễn Các đốt v6 him được đúc sin tại bãi đúc cổ điệ tích lớn, sau đồ dàng tu để ai đất các đốt him đến vị i công inh đã được dio mở móng, ảnh chim các đốt

Hình 1.10: Phương pháp him dim [35]

“Trên đây là các phương pháp thi công him thông dụng Ngoài ra, còn có một số

phương pháp khác thi công trong những trường hợp đặc biệt, hoặc các phương pháp

.được cải tiễn theo nhiều hình thức khác nhau không nêu ở đây.

1.2 Các rũi ro liên quan đến dja kỹ thuật khi xây dựng đường hầm đô thị

"Việc xây dụng đường him đô thị đã giúp giải quyết nhiều vấn để về giao thông, mở rộng không gian ngẫm, mang lại diễn mạo mới cho nền văn minh nhân loi Tuy

inhiên, vệ xây dụng đường him cũng thn ti nhiễu hi ro, một khi xây ras í

có thé gây thiệt hại lớn về kinh tế và sinh mạng con người, nhất là các đường him

xây dựng trong đô thi vi mật độ công trinh xây dựng dày, lưu lượng người tham gia

giao thông trên mặt đất lớn.

“Theo thống kê 11 vụ sip him lớn trên thé giới từ năm 1994 đến 2003, thệt hi

kinh tế ước tính hơn S00 triệu USD, tức là bình quân mỗi một vụ sập hằm lớn sẽthiệt hại gần 50 triệu USD [23] Sip him thường diễn ra theo kịch bản: xây ra một

sa cố nào độ trong qu tình đảo him dẫn đến nước chây kéo theo bùn đất vào him, gây sụt lún và anh hưởng đến công trình lân cận.

Sip him có thé là do không hiểu biết không diy đủ về điều kiện địa chất, do thiết kế sai hoặc không phủ hợp, do quan lý thiểu chặt chẽ, hoặc do thi công.

1.2.1 Các rủi ro xây ra do khảo sắt

Theo thing kẻ rên 40 vụ sập him thì nguyên nhân do khảo sắt chiếm hơn 30%

chất phúc tạp, việc khá sắt không đảnh giá hết duge sự biến đổi về didu kiện dia (24) Sip him do nguyên nhân này chủ yéu xảy ra trong khu vục cỏ điều i chất: có đứt gay, hướng phát triển của khe nứt, đới dập vỡ, nếp lỗi có khe nứt, sự

thay đổi đột ngột (mức độ phong hóa của dit đá, ti cát, thấu kính đất yêu, đắt cứng,

túi băng tích); sét trương nở, khu vực có khí metan, khu vực có karst, có công trình

cổ yếu trong khu vực xây dựng.

Sp him đôi khi đơn giản chỉ là địa ting có chứa một ít tảng lăn làm cho công,

tác dio him bằng máy TBM xảy ra hiện tượng dio lem (over excavation) dẫn đến hình thành các hồ ụt trên mặt đt, hoặc việc không lắp hỗ khoan khảo sit cũng có

thể gây nước chảy vào him,

1222 Các rải ro xây ra do thiết kế

Nguyên nhân các sự có về him do thiết kế chiếm trên 30% Thống kê từ 58 vy sip him cho thấy thiết kế sai hoặc thiết kể thiếu bao gồm [24]

= Sit dụng phương pháp phần tử hữu hạn không đúng:

~_ Tuyển đường him đi giao cắt giếng nước (đảo kin)

~_ Thiết kế neo đá đọc theo khe nút làm giảm tác dụng của neo đá;

= Lớp đá phủ bên trên nóc hằm quá mỏng không chịu được áp lực lớp đắt bên trên (đảo trong đã cứng không có biện pháp chống tam)

= Thiết kế thiểu: thiếu neo đá, thiếu quan tric; thiểu gia cường chống đỡ đất

vụn rời, đới dập vỡ, dễ sập khi khoan nổ, dễ thấm nước gây phá hoại: tlkết hợp giữa gia cường lưới thép bê tông phun và neo đá;

-7 ết kế xử lý không triệt để, ko thiết kế biện pháp chống cát chảy vào hồ

mồng, ct chay qua chân ci gây sip hổ đảo;

~ Phun khối lượng bê tông lắp hang quá lớn gây phá hoại nền; - Tink toán thiểu lực tác dung len cử.

hin chung, thiết kế hằm giao thông có một khi lượng lớn, nhiều chỉ tiế, phụ

thuộc chặt chị Đôi khi là.

do chủ quan hoặc cũng có thể à thiểu hiểu biết dẫn đến thiết ế sai

lo số liệu khảo sát, do vậy dễ xảy ra vi

1⁄23 Các rủi ro xảy ra do th công

Các sự cổ sập him do nguyên nhân thi công chiếm khoảng 20 % [24], Một số rủi ro sập him do thi công bao gồm:

Sir dụng thiết bị ko phi hợp (vi dụ dùng road header không ph hợp cho dia

ting cát có áp lực nước cao hay có chứa băng ích: dùng đầu cắt có ỗ quá lớndẫn đến không kiểm soát hợp lý được đồng mùn (hỗn hợp bùn đắt) trong khi

thi công):

~ Chưa đánh giá được ảnh hướng của thiết bị thi công đến độ ổn định công

trình sự rung động máy móc, sóng nỗ làm yéu đắt nền và công tinh cổ):

~_ Hong máy trong khi thi công (dùng máy đào TBM);

~_ Thiết bị hoạt động không chính xác làm rơi mảnh ghép vỏ him (segment) (có

thể do máy thi công hoặc lỗi đúc segment);

-Tkinh nghiệm vận hành máy: điều chỉnh áp lực dung địch quá lớn gây

bục lớp phủ; không đánh giá được đúng lượng đất đảo, tốc độ đảo, điều chỉnh áp lực ko phủ hợp gây sip gương hoặc gián đoạn hệ thống bang tải vận

Nguyên nhân xảy ra sự có do thi công nhiêu khi là do khảo sát Khảo sát không

đúng có thể dẫn đến lựa chọn sai phương pháp thi công, ding thiết bi thi công

không phù hợp.

1.24 Các rủi ro xảy ra do quản lý

Các rủ ro sập him do quản lý yếu kém chiếm khoảng 5% [24] Nhóm các nhà bảo hiểm quốc t trong ngành xây đựng him (ITIG - the Intemational Tunnelling Insurance Group) đã phối hợp với ITA và Hội him Anh quốc BTS soạn thảo một

tài liệu chuyên dùng cho ngành him, nhan đề."hông lệ thực hành quản lý rủi ro

trong xây dựng công trình ngầm” (A Code of Practice for Risk Management of

‘Tunnel Works - 2006) Tuy vay tir đó đến nay, sập him do quản lý kém vẫn tiếp

tli vụ sập him Henggin tại Macao năm 2012 và him Shenzhen diễn gin đầy nÌ

Trung Quốc năm 201 1 Một vài sự cổ về hầm do nguyễn nhân này bao gằm:

~ Không tuân thủ theo yêu cầu quan lý ni 0;

= Yếu kém trong trao đối thông tin (ví dụ: thợ khoan không thông bảo cho kỹ

sự biết về sự khác thường của tốc độ khoan);

= Thi công sai quy tinh (ví dụ: thi công tần xong trước đường him dẫn đến

ngập him thay điện).1.28 Các rủi ro khác.

“Có một số rủi ro trong quá trình xây dựng him khó lường trước được, Đồ là các rủi ro về động đất, thời tết bất thường như mưa to dâng mực nước tăng áp lực lên cử, gây yếu đất Dao động mực nước do thủy triều có thé gây địch chuyển vỏ him nước xây nhập him Sét trương nở dưới ứng suất cao có

trong khi thi công dẫn d

thể gây hiệu ứng ép vắt làm mềm khối đá Năm 2003, hằm Chanel ở Anh được thi công bằng máy TRM sự cổ xảy ra là đo nguyên tần số rung động của may lâm sập một giéng trong khu vực dẫn đến sụt lún.

1.3 Sự cần thiết phải xây dựng đường tàu điện ngim Hà Nội và nhãng thách thức 1.3.1 Sự cần thiết phải xây dựng đường tàu điện ngầm Hà Nội.

13.1.1 Sự quả tải của hệ thống giao thông Hà Ni

Theo thông ké năm 2011, Hà Nội có 7.365 km đường giao thông, trong đó 20%

là trục đường chính, 7 trục hướng tâm và 3 tuyển vành dai, cũng như đang quản lý

hon 4,3 triệu phương tiện giao thông các loại, trong đó riêng xe máy chiếm gần 4

triệu [37]

“Theo số liệu khảo sát và tính toán vào năm 2011 của Trung tâm quản lý và điều

hành giao thông công cộng (Tramoc) - Sở GTVT thi vào thời điểm này, có 33 000

người/giờ cùng hướng qua lại sông Hồng bằng cầu Chương Dương và Long Biến; 410 000 người/giờ dang sử dụng tuyến đường Ngã Tư Sở - Ha Đông Tốc độ của

phương tiện giao thông vào giờ cao điểm bình quân 13 đến 15 km/h, Un tắc giao

thông xiy ra vào giờ cao điểm gin như trên tt cả các tuyển phổ (hìn 1.11) (371

Mỗi năm, Hà nội chỉ làm thên được từ 7 ~ 10 km đường mới, trong khi đó tốc.

độ gia tăng phương tiện giao thông cá nhân là từ 12% đến 15%, phương tiện giao thông công cộng chủ yếu là xe bus mới chỉ đáp ứng được 9% nhu cầu đi lai Với tốc

độ gia tăng phương tiện giao thông hing năm cao như trên thì tinh hình giao thôngthủ đô sẽ ngày cảng tỗi tệ

1.3.1.2 Những lợi ich khi xây dựng hệ thống tàu điện ng

‘Theo quy hoạch phát triển giao thông thủ đô đến năm 2020 (quyết định phê

duyệt số 90/2008/QĐ-TTg của thủ tướng chính phủ ngày 09/7/2008), hệ thống.

đường sắt đồng vai trở chính trong vận tải hành khách công cộng tốc độ cao, khối

tượng lớn [2]

Số liệu tính toán sơ bộ của Trung tâm Nghiên cứu cuộc sống phát triển bền

vũng (CSDP), chỉ phí tăng thêm do tiêu hao nhiên liệu và lăng phí công lao động vìtin tắc giao thông ở nội thành Hà Nội khoảng 36,4 tỷ VNDingiy (12.812 tỷ

'VND/năm, tương đương khoảng 600 triệu USD/năm),

Các thành phố lớn ở Việt Nam dang bị ô nhiễm không khí nghiệm trong,

nguyên nhân chủ yếu là đo khí thải từ các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.

Kết quả từ Chương trình thử nghiệm “Khim xe mấy" do Sở Tài nguyên môi trường

Mà Nội phối hợp với Chương trình không khí sạch Việt Nam - Thuy Sỹ và Ngân

hàng Thể giới công bổ vio ngày 24/5/2007 cho thấy có đến 59% số xe may không

dat tiêu chuẩn khí thải Un tắc giao thông làm tăng đáng kể lượng kh thải phát ra

từ các phương tiện này.

Việc phát tiễn hệ thống tiu điện ngằm tại thủ đô sẽ gp phần làm giảm in tắc giao thông, bảo vệ môi trường, góp phần phát triển kinh tế

1.3.2 Những th5h thức khí xây dựng đường tàu điện ngằm Hà Nội.

1.3.2.1 Những trở ngụi do thành phố cố mật độ công trình đầy.

Có nhiề tiêu chí để quyết định hướng tuyển tau điện ngằm, trong đỏ quan

trong nhất là sự kết nối với hệ thống giao thông đường bộ thuận tiện, di qua các khu.

vực có nhu cầu đi lại lớn,

Thông thường, tuyển tảu điện ngằm sẽ đi dưới lòng đường hiện có để kết nỗi với gino thông đường bộ và tinh ảnh hướng đến khu dân cư Tuy nhiên nỗ cũng

phải chuyển hướng để đến các điểm kết nối của các tuyển đường khác nhau Khi đồ,

cin xem xét hướng tuyến hop lý để đảm bảo bin kính cong tối thiểu theo

chuẩn Mặt khác, thành phố Hà Nộinơi có mật độ công trình xây dựng dày đặc,

Đặc điểm công trình xây dựng này là có sự đan xen nhiễu loại công trình: mới xây

dung, xây dựng từ lâu, kiên cố, tạm, móng sâu, móng nông Hướng tuyến cin

tránh giao cắt với móng cọc của công trình xây dựng Vì vậy việc điều tra chỉ tiết cụ thể về công trình trong khu vực tuyển dự định khả khỏ khăn Một số công trnnh

không côn tai liệu để xem xét

Do mật độ dân cư sinh sống rất lớn nên việc dim bảo độ én định của công trình,

lân cận là hết sức quan trọng Một khi xây ra sự cổ công trình thi có thể dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng về người và của.

‘Trung tâm Ha Nội là khu vực Hoàng thành Thăng Long xưa kia nên sẽ có nhiều.

mat nhiều di tích khảo cổ dưới mặt đắt, trong quá trình thi công nếu gặp phải thì

thời gian chữ đợi việc khai quật để bio tổn d sản Việc tạm dũng thi công không

chỉ ảnh hưởng đến tiền độ mà còn liên quan đến sự én định của công trình.

Ngoài ra, một số khu vục của thành phố Ha Nội cổ các ông tỉnh cỏ, công trình văn hóa lâu đời cần được bảo tổn Vi vậy, iệc kiểm soát biến dạng nn đất là hét

sức nghiêm ngặt để đảm bảo én định công trinh, tránh nứt nẻ hư hỏng công trình.

1.3.3.2 Những khó khăn về điều kiện đất nên.

Địa tầng khu vực thành phố Hà Nội hình thành từ trim tích châu thé sông Hồng, cổ đặc điểm chung là sét pha xen kẹp cắt min, c6 chia hữu cơ phân bổ đến độ sâu từ 10 đến 25m Bên dưới là lớp cát chặt vừa sâu đến khoảng 30 đến 45 m,

dưới nữa là lớp cuội sồi chặt [31]

Độ sâu các tuyến tiu điện ngằm tiy thuộc vào diều kiện địa chất, tuy nhiên

thưởng chọn độ sâu từ 15 đi30m Các tuyển tàu điện ngắm kéo dai sẽ đi qua

nhiều khu vực có đặc điểm địa ting khác nhau, có chứa sét yêu lẫn hữu cơ, xen kẹp thấu kính cát hay túi bùn Việc địa ti 1g thay đổi nhiều sẽ gây khó khăn cho công tác.

thiết kế, lựa chọn phương pháp thi công, và nhiều vấn để phát sinh trong quá trình

thi công.

Mige nước ngằm khu vục Hà Nội cũng biển đổi ủy từng khu vực, kết qua tổng hợp một số công trình khảo sát thấy rằng mực nước ngằm biến đổi từ 8 đến 21m,

Nghiên cứu cho thấy cỏ một chế độ nước ngim không liên tục trong cúc lớp thấu

kính cát của các lớp bên trên và một chế độ nước ngằm thứ hai tồn tại trong lớp cát cuội bên dưới Ting nước ngằm bên dưới kết nỗi trực tiếp với sông Hồng và lưu

chuyển thường xuyên, nó cũng chịu ảnh hưởng của quả trình bom hút nước ngằm

Việc mực nước ngằm cao và thay đổi gây phức tạp cho qué trình tính toán, dễ phát

sinh các vin đề địa kỹ thuật kh thi công như nước chảy kéo theo bùn cát vào hỗ

móng dẫn đến biển dạng nén,

1.3.2.3 Thiếu kiến thức, kinh nghiệm, và đội ngũ chuyên gia.

'Việc xây dựng him đô thị rõ ràng là có nhiều khó khăn phải đối mặt nhát là đối với Việt Nam hiện chưa có kinh nghiệm xây dựng tầu diện ngằm Đảo tạo nguồn

nhân lực ở nước ta cũng chủ yếu là về him mỏ, chưa sâu về him đô thị Đội ngũ

chuyên gia, nhân lực am hiểu và tiếp xúc với dang công trình này chưa nhiều Điều đồ sẽ gây khó khăn trong tắt cả các khâu quản lý, thiết kế và thi công, vận hành, và

i chậm tiền độ và tốn kém kinh

như vậy sẽ mắt tính chủ động trong các dự án,

phí thuê chuyên gia nước ngoài.1.4 Các nội dung nghiên cứu.

1.4.1 Nghiên cứu điều kiện djchất kết cầu đường him, biện pháp thi công him,

Để mô phỏng, tính toán bài toán về him thi edn phải có đầy đủ các thông số vềđịa chất, kết

khai thác,

ấu đường him, biện pháp thi công him, và cả quá trình vận hành và

thủy văn là yếu tổ quan trong để thiết kế tuyến

đường him, quyết định phương pháp thí công và độ én định Iau dai của đường him, Nghiên cửu số liệu về địa chất nhằm hiễu rõ sự phân bổ các lớp đất đá, đặc điểm

tính chất cơ lý của từng lớp đất, các yêu tổ địa chất bắt lợi ảnh hưởng đến việc xây

dạng như sự thay đổi địa ting đột ngộ, dia ting 66 các túi bùn, nước cố ấp

Nghiên cứu sự phân bổ của nước đưới đất, áp lực nước lỗ rổng, hành phần hóa học

của nước để xem xét ảnh hưởng của nước đến công trình.

Thu thập số liệu kích thước đường him, cấu tạo và liên kết của vỏ him, ải trọng của thiết bị dự kiến để đưa vào mô hình tính toán ốn định tổng thẻ, khả năng chịu lực của võ him do đắt đã bên trên him tác đụng, sự dịch chuyển của võ him do

thay đổi mục nước ngằm.

"Nghiên cứu biện pháp thi công him dự kiến nhằm xem xét quá trình thi công tác động lim thay đổi đất nỀn như thé nào, lượng đất mắt di (volume loss) là bao nhiêu, từ đó tính toán biển dạng nền, mức độ ôn định của nén và công trình lân cận.

1.4.2 Nghiên cứu mô phỏng bài toán xây dựng him tàu điện ngầm.

Sau khi đã có đủ thông số đầu vào cho bài toán thì thiết lập mô hình tính toán bài toán dio hằm, Việc thiết lập mô hình cần mô phòng đúng đến quả tình thi công

và khả năng ứng xử của đất nên Bài toán đào hằm bao gồm các bước cơ bản;

= Điều kiện đắt nền ban đầu

= Đào him.

~_ Xây đựng vo hằm và nén mồng him

= Giao thông di lai rong him,

'Việc mô hình hóa cảng chi tiết thi độ chính xác của bai toán cing cao.

1.4.3 Nghiên cứu các tham số ảnh hưởng đến mô hình bài toán đào him.

Cổ các phương pháp khác nhau để mô phỏng bai toán đào him, Mỗi phương

pháp có các thông số ảnh hưởng khác nhau Với cùng một phương pháp dio thi chịu

ảnh hưởng của kích thước bi im, cácn, độ sâu đặt hdm, khoảng cách giữa các

tham số đất nền Việc nghiên cứu các tham số ảnh hưởng sẽ giúp cho việc thi kế, lựa chọn được phương án xây dựng him tối ưu,

1.4.4 Nghiên cứu các biện pháp xử lý nền và kết cấu công trình.

Sau khi tính toán bai toán đảo him, nếu cá thông số độ an toàn không đáp ứng

theo tiêu chun yêu cầu thì phải có các biện pháp xữ lý nén hoặc thay đổi kết cầu công trình cho phù hợp Biện pháp xử lý nền thông thường là khoan phụt vita gia cố n, bơm hạ mực nước ngằm, tuy nhiễn ty thuộc vào đặc điểm dia ng khu vực mà để xuất giải pháp phù hợp Sau khi thiết kế biện pháp xử lý thì tính toán kiểm tra

lại độ én định.

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU CONG TRÌNH TAU ĐIỆN NGÀM HÀ NỘI TUYẾN SỐ 3

2.1 Giới thiệu dự.

Tuyển đường sắt số 3 là một trong 5 tuyến đường sắt thuộc quy hoạch phát triển giao thông vận ải Thủ đô 11i Nội đến năm 2020 Tuyến này chạy đọc theo trục hành lang Đông Tây, được quy hoạch nhằm các mục iu

- Đáp ứng nhu cầu giao thông tăng cao dọc theo hành lang Đông Tây;

= Góp phần chuyển từ việc sử dung phương tiệ giao thông cả nhân sang

phương tiện giao thông công cộng;

- _ Bước đầu thiết lập một phương thức vận ải công cộng mới cho ác thành

phố hiện đại của Việt nam trong tương lai [2]

Theo quy hoạch yến số 3 cổ chiều dài 21 km, nỗi khu phía Tây tối trung tâm

thủ đô và khu vue phia Nam thành phd, sau năm 2020 sẽ phát triển tuyển lên tối

Sơn Tây với tổng chiều dai tuyển 48 km, Dogn từ Nhỗn đến Ga Ha Nội dải 12 km được tiến hành thí điểm rước Dự án đường sắt Nhén ~ Ga Hà Nội do Ban dự án đường sắt đô thị Hà Nội làm chủ đầu tư, công ty tư vấn Systra thiết kế Doạn này bao gồm phần đường sắt trên cao dii 8 km bắt đầu từ Nhỗn chạy doc theo Quốc lộ 32 qua Cầu Giấy, khách sạn Deawoo và phan đi ngầm dai 4 km từ khách sạn Deawoo chạy dọc theo phổ Kim Mã, qua Đại sử quán Thụy Điễn, Cit Linh, Ga Hà

Phần di tn cao

Hình 2.1: Tuyển đường sắt Hà Nội số 3 [35]

Theo kế hoạch dé ra trước năm 2008, các mốc hoàn thành dự an như sau: = Hoàn thành thiết kế cơ sở trước năm 2008;

- Hoan thảnh công tác khảo sát trước tháng 2 năm 2009;= _ Hoàn thành thiết kế kỹ thuật tháng 7/2009;

~ _ Hoàn thành th công và bin giao các bệ thống đường him, cầu cạn (đường

sắttrên ao), thiết bị, đầu may toa xe vio quý đ năm 2013,

Tuy vậy cho đến nay, dự án đã bị châm tiến độ và mới chỉ bắt đầu thi công phần

mồng của cầu can.

2.2, Diều kiện địa chất 2.2.1 Phân loại đất

Dự ân này được Công ty cổ phần tr vẫn đầu tr và xây dựng GTVT (TRICC)

khảo sat lập báo cáo nghiên cứu khả thi (NCKT) năm 2006, Công ty TNHH Nhà.

nước một thành viên Khảo sát và Xây dựng (USCo) khảo sát giai đoạn thiết kế co sử (TKCS) vào năm 2008 Khảo sắt cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật (TKKT) được

tiến hành cho a

khoan xác định địa ting, tiến hảnh các thí nghiệm hiện trường xuyên tiêu chuẩn.

(SPT), thí nghiệm xuyên tinh và xuyên tinh có đo áp lục nước lỗ rỗng (CPT, CPTu),

năm 2011 Các quá trình khảo sắt đã thực hiện các công tic gồm.

thí nghiệm nén ngang trong hồ khoan, thi nghiệm bơm hút nước hổ khoan, lip đặt sắc piezometer quan trắc mục nước ngằm và do ấp lực nước lỗ ring, các thí nghiệm

trong phòng xác định các chỉ tiêu cơ lý:

Các đơn nguyên địa chit công trình được xác định bằng sự phân loại dựa vào

kích thước hạt, giới hạn atterberg, độ ẩm, giá trị N SPT, và độ sâu theo sơ đồ hình.22

Đã ngn

cr Co ‘aie

Hình 22: Các bước phân loại dit 8]

Địa ting dọc tuyển Metro biển đổi khá phức tap, các lớp có chiều dày thay đổi

= LI_s: Chủ yéu bao gồm sét vô cơ nghèo (CL) có độ dẻo thấp, trạng thái từ đèo, mềm đến déo cứng Phụ thuộc vào độ sét của nó, ting này được phân chia thành

lớp LI_ s1 khí thí nghiệm SPT có giá tị N30 < 10 (và q, < IMPa) và lớp L1_s2khi thi nghiệm SPT có giá tri N30 >10 (và g > IMPa);

= Lid: ting này chủ yếu được quan sắt tại khu vực bắt đầu đoạn đi ngằm tại độ

sâu khoảng 30m dưới cao độ mặt đất Nó chủ yếu bao gồm sét vô cơ nghéo (CL) có độ déo thấp, trạng thi từ cứng đến rất cứng:

~ _ Lã&4: Tầng này là tổng hop của ting L3 (sét giàu - CH) và L⁄4 (sét đẻo ~ MH) từ déo vừa đến déo cao Nó chủ yếu bao gồm đất từ hữu cơ đến rất hữu cơ, trang

thái déo chay;

~ LS: Ting này bao gồm cat lẫn đất bột và được phân loại là đất dang hat, đượcchia thành lớp LSa khi thí nghiệm SPT có giá tị N30<30 và lớp LSb khi thí

nghiệm SPT có giá tị N30 từ 30 đến 50.

= L7&§: Cuội sỏi lẫn cát hat to, kết cấu rất chặt.

Cie chỉ tiêu cơ lý đùng cho tính toán được nêu trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu cơ lý đất nên và các chỉ tiêu tính toán [8||

Tệ số thấm K (m/s) | 3E-8 | 3E-9 | 3E-9 | LSE-9 AE-S | 8E-I0 | SE-E

‘Theo mô hình dia chất thủy văn cục bộ do Bộ tài nguyên và môi trường lập cho «arin Metro năm 2009 gồm các ting chứa nước chính

~_ Tầng chứa nước Holocene (qh): đơn nguyên địa chất thủy văn thuộc hệ tang

“Thái Bình, Hải Hưng được cấu thành bởi vật liệu ditdmg, st, bụi, các Tại khu vực ân cận sông th

chính cho ting này, Toi khu vực xe sông hơn, nguỗn cung này là nước mưa và nước mặt thắm xuống

tản tích vật liệu xây

ng Hồng là nguồn cắp nước

chính của ng