Trờng đại học xây dựng Tài liệu Bồi dỡng kiến thức giám sát thi công xây dựng công trình chuyên đề giám sát thi công xây dựng công trình hầm Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 Hµ néi 2005 2 Giám sát thi công xây dựng công trình hầm-2005 chuyên đề giám sát thi công xây dựng công trình hầm PGS. T.S Phạm Duy Hoà PGS .T.S Phan Duy Pháp Bộ môn Cầu Hầm- Trờng Đại học Xây dựng Nội dung Phần i - những vấn đề chung về xây dựng hầm Chơng I- Mở đầu 1.1. một số khái niệm cơ bản 1.1.1. Phân loại hầm 1.1.2. Xây dựng hầm bằng phơng pháp truyền thống 1.1.3. Phân loại đất đá trong xây dựng hầm a. Phân loại đất đá theo hệ số kiên cố f của Protodiaconov b. Phân loại đất đá theo Terzaghi c. Phân loại đất đá theo RQD (Rock Quality Designation) d. Phân loại đất đá theo RMR (Rock Mass Rating) 1.2. Sơ lợc về quá trình phát triển xây dựng hầm ở Việt Nam 1.3. Một số công trình hầm tiêu biểu tại việt nam Chơng Ii- Phơng pháp Xây dựng hầm NATM 2.1. Sơ lợc về lịch sử và quá trình phát triển phơng pháp NATM 2.2. Các khái niệm và nguyên tắc cơ bản của phơng pháp xây dựng hầm natm 2.3. Các phơng pháp chống đỡ, gia cố vòm đất đá xung quanh hầm và chức năng của các thiết bị gia cố, chống đỡ. 2.3.1. Phơng pháp chống đỡ và gia cố vỏ hầm bằng bê tông phun 2.3.2. Phơng pháp chống đỡ vỏ hầm bằng neo đá 2.3.3. Các kết cấu gia cố chống đỡ khác: 2.4. Kết cấu vỏ hầm 2.5. Đo đạc và xử lý trong thi công của NATM 2.6. u nhợc điểm của phơng pháp NATM 2.7. Một số hình ảnh xây dựng hầm hải Vân theo phơng pháp natm Phần II - Giám sát thi công xây dựng công trình hầm Chơng I- yêu cầu chung 1.1. Các tài liệu và tiêu chuẩn kỹ thuật dùng cho xây dựng công trình hầm. 1.2. Kiểm tra đồ án thiết kế thi công của Nhà thầu 3 Giám sát thi công xây dựng công trình hầm-2005 1.3. Kiểm tra các Tiêu chuẩn thi công và Quy trình công nghệ của Nhà thầu 1.4. Kiểm tra vật liệu, cấu kiện xây dựng, sản phẩm xây dựng Chơng II- Giám sát công tác đào, chống hầm 2.1. Giám sát công tác khoan nổ 2.2. Giám sát công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá 2.3. Giám sát thi công hệ thống kết cấu chống đỡ 2.3.1. Giám sát thi công lới thép 2.3.2. Giám sát thi công vòm thép 2.3.3. Giám sát thi công lớp bê tông phun 2.3.4. Giám sát thi công neo Chơng III- Giám sát công tác đo ứng suất biến dạng kết cấu chống đỡ 3.1. Nguyên tắc chung. 3.2. Số lợng và vị trí đo ứng suất, biến dạng. 3.2.1. Đo độ hội tụ và biến dạng. 3.2.2. Đo biến dạng và ứng suất đá xung quanh hầm 3.2.3. Đo ứng suất bê tông phun. 3.2.4. Đo ứng suất thanh neo. 3.3. Thiết bị và phơng pháp đo. 3.3.1. Đo hội tụ và biến dạng. 3.3.2. Đo biến dạng và ứng suất đá xung quanh hầm 3.3.3. Đo ứng suất bê tông phun. 3.3.4. Đo ứng suất thanh neo. Chơng IV- giám sát quá trình thi công lớp phòng nớc và vỏ hầm 4.1. giám sát Xây dựng lớp phòng nớc 4.1.1. Kết cấu lớp phòng nớc 4.1.2. Kiểm tra chất lợng lớp vải địa kỹ thuật và phòng nớc 4.1.3. Giám sát công tác lắp đặt lớp vải địa kỹ thuật và lớp phòng nớc 4.2. giám sát xây dựng Vỏ hầm. 4.2.1. Vật liệu và công nghệ thi công 4.2.2. Giám sát quá trình thiết kế và chế tạo ván khuôn hầm 4.2.3. Giám sát quá trình lắp đặt, định vị ván khuôn hầm 4.2.3. Giám sát công tác đổ bê tông vỏ hầm. 4 Giám sát thi công xây dựng công trình hầm-2005 Phần i - những vấn đề chung về xây dựng hầm Chơng I- Mở đầu 1.1. một số khái niệm cơ bản !"#$%&' (&#) 1.1.1. Phân loại hầm *+, / 0 12-3242 !,5 0 ! 0 &' ( 0 6 0 #"4$ *+,& 7897/ 0 :; 0 <4 0 == 0 >% *+,>?>#>/ 0 +?>#>@ 0 +?>#>& 0 +>#> 0 A#>?>#>"4$1%#5 1.1.2. Xây dựng hầm bằng phơng pháp truyền thống B"C=89744<DE #/ 0F#C&)9G#) 0H97&I %J4K$&CK4K: &$& #L) 5 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 MNO=9P=Q@8R#=@I=S >?>#>6C#2)M ?4KL>?>#>6/T &CNUV#8 E 2I7# %4W"%4X>)YI 644$ >#>U4@"89#,Z>- &8&K 2)T &4@62>X>C-7@&I"[N 6#8 E 2I4?X>N>- 6)F\ E #UE #L>?>#>6) Chèng ®ì b»ng v× chèng gç Chèng ®ì b»ng vßm thÐp ]=>?>#>I$ E K%J^\#C %N6V&\-7@&I"[= @- & 8#8 E 4V4I_J-P`@6 )]=E C(96&I %J %K4KUV L2V 4KG#1#>7V5@&=I$ =) ]$8#V#>7V #@6 a : &$V#L &% #) b,c + d # > ##8#V#>7 V=KI2 #8 E (C2) ]#>7 ef22 ThuyÕt t¹o vßm Protodiakonov 6 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 A\@>?>#>6- 92d % ,\2>&I>=K4@> S^&I %J E #E C:#>7VSR@$I&I 897S&\9U) b\%=>?>#>897 9:%4#>7V 6V )YI&I&I 6246E L&I % ) 1.1.3. Ph©n lo¹i ®Êt ®¸ trong x©y dùng hÇm a. Ph©n lo¹i ®Êt ®¸ theo hÖ sè kiªn cè f cña Protodiaconov b,\#gh\1i0H5\$-%&@%9U >ZDhjh)g)$-%&@%7I8#V- / *b#_/klmnghh =m2XGL#1&n D 5)b$S #0 2&oDoD) *b2/ ϕ tgf = = ϕ \-#E 9= A> # e_ 4:3 b@# $-% &@%0k i A3 p ,q4cr"3 Dh ii m3 s3+k>I-E ,q# &I#3 gt iii A3 s"#&I#3E " &I 3E "-33) gh iii A3 F#3&3#&I3#3 u i] Y#3 A#&I2E "-3 v i] Y#3 +I# t ] b 4 +I-X3#&I#&3 &I: o ] b 4 +I&3###" w ]i Y#: +I:##> %6: ##2 D ]i Y#: +I4V>##3 go ]ii e: TX"#: g ]ii e: TX> hu ]iii F A#> hv iH F2 A#3> ht H FK9 A#K9#4VK9 hw 7 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 b. Ph©n lo¹i ®Êt ®¸ theo Terzaghi MOgxovb,c:8 >?>#>># CK #8#VyQFb@&I %X>) F: &$# ¸>7#> M(8X g)F#_ 9@&% h A^6z&\$#?" 43# D)F#_>"#>I hjh)t{ YI %JzL9I C##?) w)F#&%_r hjh)Dt{ YI %JzL9I C##?#> 7#\C9U2ZC9- C&#) o)F#>&%z h)Dt{jh)wt1{*5 Y\#>74@ t)F#>&% 1h)wt0g)gh51{*5 ¸>74@6"&\ v)F#J &9U:>?$# G g)gh1{*5 ¸>74@#&C)sK9I =9 6>KI>%J>X> "& X>) |)F#4VXX>P- 6 1g)gh0D)gh51{*5 ¸>74@=)A%)M@ & X>) u)F#4VXX>P- = 1D)gh0)gh51{*5 ¸>74@=%@ & X>) x)F#?PC A\C=Dthk &> #V1{*5 A& X>2> "4$& %:) s;/0{: : >: >#-P@\4 k,,1gklwhou5) 0]=7=I @7=#V#>7L# #ZoIv\CKth}) c. Ph©n lo¹i ®Êt ®¸ theo RQD (Rock Quality Designation) MOgxv|B,,,:8 >?>#>>#7@?-P>O ~& "@#>9mpB1m&p 9B,-5)A^ -%mpBU>O: #>~&1%C o9gh5 @U: W&) mpBl1bU: #>~&?gh58ghh}nbU: &) A# mpB1}5 eK# m% xh0ghh M 9@&% b% |tjxh b&%_r b 4 thj|t M_r>&% H Dtjth ]JK_r>&% m8 hjDt ]J 8 Giám sát thi công xây dựng công trình hầm-2005 d. Phân loại đất đá theo RMR (Rock Mass Rating) MOgx|w{,-&4%$%>V?9$%> &%#,Cmem)$%>97@?-P##_E G?%S Lv-%L&%#4#C=U -%C=ghhC- / A#-%L# FC-%%mem _=Z-% A2XL# 9@&% gt A^-%#mpB Dh YK#N#&,_ Dh b#L&,_ wh b= gt bU-%Cmem ghh =L&,_1: ^KP=L&,_-= 5 sKC-%memZDI gDC Bảng phân loại đá dựa trên cơ sở tổng số điểm RMR mem M\# eK# ug0ghh i F#% vg0uh ii F#% ogjvh iii F# 4 Dgjoh i] F#8 M6?Dh ] F#8 1.2. Sơ lợc về quá trình phát triển xây dựng hầm ở Việt Nam 2-3 @897P]$M=2 +#> &KOgxhg0gxht@ 9I2-3{3MM0b+)<Ae)b I9]M\og2-3=U: gg)xhh)2-3 gguD{41`AKYgDDo*DDg5)A#2-389 7L9I 2&a/ 0bZOgxhg0gxwv/1=2+#> 5D|@ 9I2-3{3 M%M0b+)<Ae)b2 68974# - 94{b)YI 6CL2&a924#89 4{b)A#9\I$6897d 4VKPL I: 64V>#JP^=% NCK 9 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 4K)bNOxh#-%|xghgw1& 7K ]5d% N4 <%>L+#>){$>#> NRL+#>>#J{bR)s%#4, {b> ) 0bZOgxvu0gx|h/go\-%1gD5b p %I&I 897@# 9I2-3>{3)A#94{b$S&# 42) bK#2-3: =1+#>"b p %5I&I89 7)A#9: 8974L=V>?)e-% 8972I)A#$ &$C &\ ) e%# -7>#CL€7897]M !$TF)sDh&#=&=&# d897 =-7;>JL# 9@Q@H)b@9R#4&' (]M @dI>(=$R#I4V #9\) ]=&$\Z !$TFNOxh LI&!Dh !$&# •9T b (Fe d… 897 ) A#24P]M8 $ ?)24 @P]M 897OgxuD@2 !$TF)e" 249 7# !${) bNO9: 7#>K897=# 9I2dC&)e#24d897 1B%89K]ymF`M5 ‚4V89 7#F`AKbLb@E -T… B74#?-[897: P]$ =\4>$dU; 9@)A# 9I2 E G: >KE #`;)M=%V# \-74UL#>?$dSI-7E #KL$ %sb]b9@3[#V)FCK E 9I98 =>#CK>#> 9 10 [...]... thi u chi phí xây dựng hầm trong các điều kiện đòa chất không thuận lợi Có 3 đường hầm đang được xây dựng dự kiến xuyên qua đá granit phong hóa nặng với tầng đất phủ mỏng dưới 30m Tuy nhiên do hiểu sai và thi u kinh nghiệm về công nghệ NATM, việc thi công đã gặp nhiều trở ngại như độ lún đất bề mặt lớn, các vòm thép bò lún dưới chân phần đào trên vòm hầm, vv , đã khiến cho tổng chi phí xây dựng dự kiến... neo Tăng chiều dày lớp bê tơng vỏ hầm sẽ khơng có lợi vì giảm diện tích tiết diện hầm 12 Thời gian và phương pháp thi cơng vỏ hầm được quyết định dựa trên kết quả quan trắc của các thi t bị Thông thường lớp bê tông vỏ hầm được thi công sau khi biến dạng của hầm đã ổn đònh Nếu chuyển vị có xu hướng gia tăng, cần kiểm tra kỹ nguyên nhân Lớp bê tông vỏ hầm phải được thi t kế đủ cường độ chống lại áp lực... được tính tốn bao gồm cả lớp bê tơng vỏ hầm bên trong khi hầm gặp nước thấm có lưu lượng lớn hoặc khi tính đến khả năng các neo bị ăn mòn Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 25 21 Thi t bị đo quan trắc đóng vai trò quan trọng đối với cơng tác thi t kế và thi cơng đường hầm Việc đo ứng suất, chuyển vị của vỏ hầm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi thi cơng hầm 22 Áp lực của nước ngầm xuất hiện... dơng lu«n lu«n ®¶m b¶o c¸c nguyªn t¾c c¬ b¶n vµ ®ỵc tiÕn sÜ Muller giíi thi u gäi lµ “22 nguyªn t¾c NATM” nh sau: 1 Kết cấu hầm là tổ hợp giữa đất đá và vỏ hầm, hầm chủ yếu được chống đỡ bằng khối đá xung quanh Đây là khái niệm cơ bản của NATM Kỹ sư hầm phải biết cách áp dụng khái niệm này vào việc thi công hầm Hệ thống chống đỡ hầm chỉ giới hạn là cách hỗ trợ cho khả năng tự ổn đònh của khối đá 2 Vì... vậy ta phải chia gương hầm thành những gương nhỏ và cần phải đo đạc kiểm tra tính ổn đònh của mỗi phần hầm đó 17 Phương pháp đào hầm có ảnh hưởng rất lớn đến khối đá xung quanh, chẳng hạn chu kỳ và sự liên tục của việc đào hầm, thời gian thi cơng vỏ hầm, thời gian kết thúc… các yếu tố này cần được kiểm sốt để tạo ra kết cấu liên hợp đảm bảo ổn định của đường hầm 18 Mỗi bộ phận hầm nên có hình dạng đường... Nếu hầm được thi t kế có vỏ kép thì vỏ hầm bên trong phải mỏng Ứng suất cắt giữa vỏ ngồi và khối đá sẽ khơng truyền vào vỏ trong Còn lực hướng tâm sẽ truyền cho kết cấu vỏ kép 20 Kết cấu liên hợp của khối đá và kết cấu chống đỡ ban đầu phải hình thành trước khi thi cơng lớp bê tơng vỏ hầm trong Lớp vỏ hầm bên trong chỉ có tác dụng làm tăng hệ số an tồn cho hầm Tuy nhiên, độ ổn định của kết cấu hầm. .. trên vòm hầm, vv , đã khiến cho tổng chi phí xây dựng dự kiến lên rất cao Tiến só Muller đã đến công trường và hướng dẫn thi công hầm theo công nghệ NATM Lý thuyết về NATM của ông được in trong cuốn “Đøng hầm BAU” Các khái niệm và nguyên tắc cơ bản về công nghệ NATM đề cập trong cuốn sách này nhằm giới thi u khái niệm chủ yếu của NATM Ph¬ng ph¸p nµy ®· ®ỵc tiÕp tơc ph¸t triĨn vỊ tr×nh tù ®µo vµ chèng... Về mặt lý thuyết, kết cấu của hầm giống như một ống hình trụ gồm vòm đất đá, hệ thống chống đỡ và vỏ hầm liên hợp với nhau làm cho hầm tự ổn định Hệ thống chống đỡ truyền thống gồm phần vòm và tường đỡ, khối đá xung quanh được xem như là tải trọng tác dụng lên hầm Theo lý thuyết NATM, hầm tính như là một kết cấu liên hợp gồm khối đá, hệ thống chống đỡ và vỏ hầm Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh... nghiên cứu khảo sát ứng xử của khối đá 8 Khơng chỉ là việc thí nghiệm trong phòng mà việc tiến hành quan trắc sự biến dạng của hầm rất quan trọng để xác định thời gian thích hợp chống đỡ vách đào Thời gian tự đứng vững của vách hầm, tốc độ biến dạng và loại đá cũng là những nhân tố quan trọng để xác định thời gian chống đỡ vách đào Đối với công nghệ NATM, công việc không thể thi u được là thi t bò quan... tr×nh hÇm-2005 §Þnh vÞ Khoan lç m×n N¹p thc m×n 31 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 Nỉ m×n vµ xóc bèc ®Êt ®¸ Hoµn thi n biªn ®µo Phun bª t«ng gia cè 32 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 Khoan vµ l¾p neo Thi c«ng mµng chèng thÊm Thi c«ng vá hÇm 33 Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm-2005 34 PhÇn II - Gi¸m s¸t thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh hÇm Ch¬ng I yªu cÇu chung Yªu