Nghiên cứu tính toán tường trong đất trong thi công hầm vợt và tính toán vỏ hầm vợt

-1mục lục Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Tổng quan công trình hầm vợt Chơng I phơng pháp thi công hầm vợt Giới thiệu phơng án hầm vợt dự kiến Thành phố nam định 1.1 Tổng quan công trình hầm vợt 1.1.1 Định nghĩa phân loại 1.1.2 Lịch sử xây dựng hầm vợt Thế giới 1.1.3 Tổng quan xây dựng hầm vợt Việt Nam 1.1.4 Giới thiệu phơng án hầm vợt dự kiến Thành phố Nam Định 1.2 Tổng quan phơng pháp thi công hầm 1.2.1 Các phơng pháp đào kín 1.2.2 Các phơng pháp đào hở (lộ thiên) 1.2.3 Một số phơng pháp khác thi công công trình ngầm 1.3 Công nghệ xây dựng tờng đất 1.3.1 Phạm vi áp dụng u nhợc điểm 1.3.2 Công nghệ xây dựng tờng đất Chơng II Lý thuyết tờng đất thi công công trình hầm vợt 2.1 Tính toán tờng đất 2.1.1 Tải trọng tác động lên tờng đất 2.1.2 Một số phơng pháp tính toán tờng đất Tính toán tờng đất phơng pháp phần tử 2.2 hữu hạn 2.2.1 Xác định tải trọng Trang 4 14 14 15 21 24 24 26 34 34 34 43 52 53 -2- 2.2.2 2.2.3 2.2.4 Rời rạc hóa kết cấu Xác định ma trận độ cứng phần tử Thành lập ma trận độ cứng tổng thể 2.3 Sơ phần mềm áp dụng tính toán tờng đất 2.3.1 Phạm vi áp dụng 2.3.2 Các dạng mô hình đợc thiết lập sẵn phần mềm 2.3.3 Các số liệu đầu vào đầu tính toán Chơng III Phân tích, khảo sát làm việc tờng đất thi công hầm vợt tính toán kết cấu vỏ hầm vợt 3.1 Tính toán tờng đất thi công hầm vợt với điều kiện địa chất khu vực TP Nam Định 3.1.1 Phân tích kết cấu tờng đất theo phơng pháp hành chơng trình tính theo ngôn ngữ Matlab 3.1.2 Phân tích kết cấu tờng đất theo phơng pháp Sachipana 3.1.3 Phân tích kết cấu tờng đất phần mềm Plaxis 3.2 Khảo sát ảnh hởng nớc ngầm, chiều dày tờng đất 3.2.1 ảnh hởng mực nớc ngầm đến nội lực kết cấu 3.2.2 ảnh hởng chiều dày tờng đến nội lực kết cấu 3.3 Tính toán kết cấu vỏ hầm vợt thi công theo phơng pháp tờng đất giai đoạn khai thác 3.3.1 Mô hình tính toán kết cấu vỏ hầm vợt thi công theo phơng pháp tờng đất giai đoạn khai thác 3.3.2 Các kết tính toán kết cấu vỏ hầm vợt thi công theo phơng pháp tờng đất giai đoạn khai thác Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phần phụ lục 53 54 56 57 58 59 60 61 61 61 70 73 76 76 77 81 81 82 84 86 -3Danh mục bảng Số hiệu 1.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tên bảng Phân loại hầm Thông số địa chất Thông số đầu vào phần tử Plate Thông số đầu vào phần tử chống Strut Nội lực kết cấu tờng đất tính theo Matlab Nội lực kết cấu tờng đất tính theo Plaxis Trang 63 63 64 66 75 Danh mục hình vẽ, đồ thị Số hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Trang 1.1 Công trình hầm chui ngã t Kim Liên, Hà Nội 1.2 Nút giao thông giao cắt Quốc lộ 10 đờng Hà 10 Nội xã Tân An Lộc Hòa TP Nam Định 1.3 Mặt cắt dọc, mặt hầm vợt dự kiến TP Nam Định 12 1.4 Mặt cắt ngang hầm 13 1.5 Sơ đồ đào lộ thiên với mái dốc tự nhiên 16 1.6 Sơ đồ mở hố đào với hệ gia cờng kiểu công son 16 1.7 Hệ gia cờng kiểu công son có biện pháp giảm tải 17 1.8 Sơ đồ kết cấu vây xung quanh hệ thống chống ngang 18 1.9 Sơ đồ hệ thống chống xiên 19 1.10 Thi công đào lộ thiên sử dụng kết cấu chắn giữ tờng 23 đất 1.11 Sơ đồ công nghệ thi công tờng đất 27 1.12 Các dạng tờng hào tờng cọc 28 1.13 Sơ đồ thi công tờng liên tục đất cọc đào 29 Số hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Trang Sơ đồ thi công tờng liên tục đất cọc khoan xung 1.14 30 1.15 Tờng đất lắp ghép theo sơ đồ công nghệ thứ 31 1.16 Tờng đất lắp ghép theo sơ đồ công nghệ thứ hai 32 1.17 Kết cấu hỗn hợp tờng đất lắp ghép 33 2.1 Vòng tròn ứng suất điều kiện cân giới hạn 36 2.2 Trạng thái chủ động bị động Rankine 37 2.3 Tính áp lực chủ động Rankine 38 2.4 Tính áp lực chủ động đất gồm nhiều lớp 39 2.5 áp lực chủ động có tải trọng mặt đất 40 2.6 Tính áp lực bị động Rankine 41 2.7 Tính áp lực đất áp lực nớc 42 2.8 Sơ đồ chuyển vị cọc côngson phân bố áp lực 43 đất 2.9 Sơ đồ tính tờng công son theo phơng pháp H.Blum 44 2.10 Sơ đồ tính theo Blum 45 2.11 Toán đồ để tìm nghiệm phơng trình theo Blum 46 2.12 Sơ đồ tính phơng pháp Sachipana 47 2.13 Sơ đồ tính phơng pháp đàn hồi Nhật Bản 49 -42.14 2.15 2.16 2.17 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Số hiệu 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 Sơ đồ tính phơng pháp đàn hồi sửa đổi 50 Rời rạc hữu hạn kết cấu tờng chắn 53 Sơ đồ tính phần tử dầm 53 Sơ đồ tính toán phần tử hữu hạn hệ 54 Mặt cắt ngang hầm hình hộp mái phẳng có vách ngăn 62 Sơ đồ tính tờng theo ngôn ngữ lập trình Matlab 64 Biểu đồ chuyển vị tờng đất tính theo Matlab 65 Biểu đồ mômen tờng đất tính theo Matlab 65 Biểu đồ lực cắt tờng đất tính theo Matlab 66 Tên hình vẽ, đồ thị Trang Sơ đồ tính tờng theo phơng pháp Sachipana 70 Sơ đồ kết tính tờng đất theo Sachipana 71 Sơ đồ tính toán chống trồi hố móng 72 Sơ đồ tính toán phun trào 73 Mô hình tờng đất phần mềm Plaxis 74 Chuyển vị ngang, mômen, lực cắt tờng theo Plaxis 74 Quan hệ chuyển vị mực nớc ngầm 76 Quan hệ lực cắt mực nớc ngầm 77 Quan hệ mômen mực nớc ngầm 77 Quan hệ chuyển vị chiều dày tờng theo Matlab 78 Quan hệ lực cắt chiều dày tờng theo Matlab 79 Quan hệ mômen chiều dày tờng theo Matlab 79 Quan hệ chuyển vị chiều dày tờng theo Plaxis 80 Quan hệ lực cắt chiều dày tờng theo Plaxis 80 Quan hệ mômen chiều dày tờng theo Plaxis 81 Sơ đồ tính toán hầm vợt giai đoạn khai thác 82 Biểu đồ mômen, lực dọc hầm vợt giai đoạn khai 82 thác Biểu đồ lực cắt hầm vợt giai đoạn khai thác 83 mở đầu * Tớnh cp thit ca ti Do nhu cầu phát triển kinh tế, hầm vợt không gian ngầm ngày đợc quan tâm Tại thành phố lớn hệ thống tàu điện ngầm đợc triển khai xây dựng Một số dự án hầm vợt đợc triển khai lập dự án, khảo sát giải phóng mặt Rất nhiều nhà cao tầng xây dựng có từ đến nhiều tầng hầm Thi công công trình ngầm đô thị Việt Nam -5một số năm trở lại sử dụng nhiều phơng pháp thi công đại nh phơng pháp khiên đào (TBM- hầm dẫn nớc công trình Thủy điện Đại Ninh Tây Nguyên- sử dụng TBM đất yếu, công trình Metrô Hà nội thành phố HCM), phơng pháp hầm dìm để thực xây dựng công trình hầm dới nớc (thi công hầm vợt Thủ Thiêm), sử dụng phơng pháp tờng đất Một loạt dự án xây dựng hầm vợt đợc nghiên cứu triển khai xây dựng: dự án hầm vợt sông Thủ Thiêm (T.p Hồ Chí Minh), hầm vợt sông Hơng (Huế), dự án tàu điện ngầm Tp Hà Nội Tp Hồ Chí Minh, dự án hầm vợt đờng Trong số dự án hoàn thành, số dự án đợc triển khai Trong dự án hầm vợt xây dựng chủ yếu thi công phơng pháp đào mở Phơng pháp thi công tờng đất Việt Nam đợc sử dụng chủ yếu thi công tầng hầm nhà cao tầng công trình phục vụ cho giao thông chủ yếu Thành phố lớn Hiện dự án hầm vợt đờng thờng đợc thiết kế ngầm đất sử dụng phơng pháp thi công tờng đất chủ yếu Do u điểm đặc biệt phơng pháp tờng đất là: - Thi công đợc công trình ngầm có độ sâu lớn - Thích dụng điều kiện địa chất, đặc biệt vùng đất yếu, mực nớc ngầm cao - Đảm bảo ổn định cho công trình phụ cận, liền kề, phù hợp sử dụng thi công công trình có điều kiện mặt xây dựng chật hẹp - Giảm khối lợng thi công, thi công theo phơng pháp ngợc (top -down) có lợi cho việc tăng nhanh tốc độ thi công - Tờng vừa dùng làm kết cấu bao che độ sâu lớn lại kết hợp làm kết cấu chịu lực (cho công trình ngầm), làm móng cho công trình điều kiện định Cho nên việc nghiên cứu áp dụng tờng đất thi công hầm vợt cần thiết Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu Nghiên cứu tính toán tờng đất thi công hầm vợt Thành phố Nam Định * Mc tiờu ti lun văn - Nghiên cứu tính toán tờng đất vào xây dựng công trình hầm vợt Việt Nam, áp dụng cụ thể cho hầm vợt dự kiến đợc xây dựng Thành phố Nam Định -6- ứng dụng khảo sát, phân tích làm việc kết cấu cấu tờng đất thi công công trình hầm vợt với điều kiện địa chất Thành phố Nam Định - Phân tích làm việc kết cấu công trình ngầm thi công theo phơng pháp tờng đất, từ kết nghiên cứu đề xuất kiến nghị giải pháp kết cấu hợp lý * i tng v phm vi nghiờn cu Các công trình hầm vợt ứng dụng công nghệ tờng đất với điều kiện địa chất Thành phố Nam Định * Ni dung nghiờn cu ca ti Luận văn có ba chơng với nội dung nh sau Chơng 1: Tổng quan công trình hầm vợt phơng pháp thi công hầm vợt Giới thiệu phơng án hầm vợt dự kiến Thành phố Nam Định Chơng 2: Lý thuyết tờng đất thi công công trình hầm vợt Chơng 3: Phân tích, khảo sát làm việc tờng đất thi công hầm vợt tính toán kết cấu vỏ hầm vợt Kết luận kiến nghị * Phơng pháp nghiên cứu Trên sở nghiên cứu lý thuyết công trình hầm, công nghệ thi công hầm đặc biệt công nghệ tờng đất thi công hầm vợt, kết hợp với tài liệu thực tế thiết kế thi công công trình ngầm Việt Nam Hà Nội Tiến hành nghiên cứu phân tích kết cấu tờng đất theo trình thi công, từ đa kiến nghị lựa chọn mô hình tính toán dạng kết cấu vỏ hầm thích hợp Tiến hành khảo sát với dạng kết cấu hầm vợt dự kiến thi công Thành phố Nam Định với số dạng điều kiện địa chất Thành phố Nam Định Việc khảo sát đợc thực phần mềm hành xây dựng phần mềm tính toán ngôn ngữ lập trình Matlab * ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Các kết nghiên cứu đề tài luận văn đợc sử dụng làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu áp dụng cho chuyên ngành địa kỹ thuật, thi công xây dựng công trình ngầm đô thị, sở khoa học để kiến nghị sử dụng công nghệ ứng dụng tờng đất thi công hầm vợt Thành phố Nam Định nơi có điều kiện địa chất tơng tự -7- Chơng I- Tổng quan công trình hầm vợt Và phơng pháp thi công hầm vợt Giới thiệu phơng án hầm vợt dự kiến tP nam định 1.1 Tổng quan công trình hầm vợt [1, 9, 12] 1.1.1 Định nghĩa phân loại Hầm công trình nhân tạo nằm lòng đất có hai đầu nối thông với mặt đất dùng vào mục đích giao thông, dẫn nớc bố trí hệ thống kỹ thuật khác Hầm nằm ngang nghiêng, trờng hợp công trình bố trí theo phơng đứng gọi giếng Ngày hầm đợc sử dụng phổ biến lĩnh vực khác kinh tế quốc dân đặc biệt nớc phát triển Đa số công trình hầm, đặc biệt hầm lớn dùng vào mục đích giao thông nh hầm đờng sắt, hầm đờng bộ, đờng thủy Một số công trình loại đợc sử dụng hỗn hợp cho đờng sắt ô tô Các công trình hầm hạng mục phổ biến việc xây dựng công trình thủy lợi đầu mối nh trạm thủy điện, công trình thủy Trong xây dựng phát triển thành phố hầm vợt đợc sử dụng rộng rãi để bố trí mạng lới giao thông, để làm kho tàng, bể chứa, gara, bãi chứa xe mục đích đặc biệt khác Theo công dụng đặc biệt kết cấu hầm đợc chia thành nhóm loại sau: Bảng 1.1- Phân loại hầm STT Đặc điểm công trình Hầm đờng giao thông Hầm thủy lợi Phân loại - Hầm đờng sắt - Hầm xe điện ngầm - Hầm đờng ô tô - Hầm cho ngời - Hầm đờng thủy - Hầm trạm thủy điện -8- Hầm thủy nông: hầm dẫn nớc tới tiêu, cải tạo đất - Hầm đờng cấp thoát nớc - Hầm đờng thủy - Hầm cấp, thoát nớc Hầm để bố trí hệ thống - Hầm để cấp hơi, cấp nhiệt kỹ thuật, đặc biệt quan trọng - Hầm để bố trí mạng lới thông tin liên thành phố, khu dân c, lạc, mạng điện hệ thống lkhu công nghiệp ợng khác - Hầm giao thông, vận chuyển Hầm công nghiệp khai - Hầm thoát nớc thác mỏ - Hầm thông gió - Hầm dùng cho mục đích quân sự: hầm phòng tránh, hầm chiến lợc, hầm chứa máy bay, tàu thuyền - Các gara, kho tàng ngầm - Hầm cho nhà máy nh nhà máy Hầm có ý nghĩa đặc biệt điện nguyên tử, nhà máy quốc phòng có ý nghĩa đặc biệt - Các trung tâm thơng mại, nghỉ ngơi thành phố đại - Các phòng thí nghiệm quan trọng KTQD - Hầm xuyên núi Theo khu vực xây dựng - Hầm đồng - Hầm thành phố 1.1.2 Lịch sử xây dựng hầm vợt Thế giới Nguồn gốc việc xây dựng hầm phải kể đến việc tạo nên hang ngầm từ thời cổ xa Từ lâu, trớc công nguyên Babilon, Ai Cập, Hy Lạp La Mã công tác xây dựng ngầm đợc tiến hành để khai thác khoáng sản, xây dựng lăng mộ, nhà thờ sau đến cấp nớc giao thông Đáng kể hầm ngời La Mã xây dựng vào mục đích cấp, thoát nớc giao thông, số giữ nguyên ngày Vào cuối thời kỳ trung cổ việc mở rộng quan hệ dân tộc nh việc rút ngắn đờng buôn bán ngời ta xây dựng hầm đờng -9thủy nối đờng giao thông thủy ngăn cách dãy núi việc sử dụng thuốc nổ đen để phá đá Việc xuất đờng sắt nguyên nhân thúc đẩy nghiệp phát triển hầm sau Hầm đờng sắt dài 1190m xây dựng năm 1826-1830 từ Liverpool đến Manchester Anh Cũng thời kỳ này, hầm đờng sắt đợc xây dựng Pháp nớc Châu Âu khác Sau chiến tranh giới lần thứ I, nhịp điệu xây dựng hầm giảm đến thời kỳ hầu nh mạng lới đờng sắt hoàn thiện nớc Châu Âu Trong số hầm xây dựng thời kỳ có hầm Apenhin B tuyến Phlorece Bolona (1920-1931) Đây hầm đờng sắt tuyến đôi dài giới có ga Cũng thời kỳ (1927) kết thúc việc xây dựng hầm đờng thủy Rove dài 7,12Km tuyến Marcei-Ron Pháp có tiết diện ngang lớn giới 24,5x17,1m Tuyến đờng xe điện ngầm Luân Đôn vận hành năm 1863 tuyến xe điện ngầm giới mở đầu thời kỳ xây dựng hệ thống xe điện ngầm thành phố lớn giới Đến giới đa vào vận hành 100 hệ thống xe điện ngầm 30 nớc thiết kế thi công 30 hệ thống khác 1.1.3 Tổng quan xây dựng hầm vợt Việt Nam Các công trình ngầm đô thị nh hệ thống tàu điện ngầm, bãi đỗ xe ngầm, hầm vợt đờng , cuối kỷ XX cha có công trình đợc xây dựng Việt Nam Trong năm đầu kỷ XXI tơng lai gần, công trình ngầm xây dựng thành phố lớn kể đến: * Tại Thành phố Hà Nội: - Dự án tuyến đờng sắt đô thị/tàu điện ngầm (Metro) có hai dự án đợc thực là: Dự án thí điểm đoạn Nhổn - Ga Hà Nội theo hớng đông - tây (tuyến số 3) dài khoảng 12,5km có khoảng 9km cao, 4km hầm, ga ngầm Và tuyến theo hớng Bắc - Nam (Từ Liêm - Nam Thăng Long Thợng Đình), riêng dự án phân làm tiểu dự án DA1 từ Nam Thăng Long - phố Trần Hng Đạo DA2 từ phố Trần Hng Đạo đến Thợng Đình, tuyến khác nằm giai đoạn thiết kế sở - Công trình ngầm nút giao thông: Một giải pháp xây dựng có hiệu xây dựng nút giao thông sử dụng công trình ngầm -10các nút giao Các dự án xây dựng hầm hành đợc xây dựng nh nút Ngã T Vọng, nút Kim Liên, nút Ngã T Sở, hầm chui nút giao Trung tâm Hội nghị quốc gia Hiện thi công xong hầm chui ngã t Kim Liên (và nhiều công trình khác) Dùng hệ cột chống đứng, dầm văng/thanh chống ngang giằng xiên để ổn định hố đào sâu 9m Đáy hố đào đợc gia cố chặn nớc ngầm kỹ thuật vữa cao áp Hình 1.1- Công trình hầm chui ngã t Kim Liên, Hà Nội tháng 2/2008 - Công trình ngầm vợt sông: Theo điều chỉnh quy hoạch chung Hà Nội đến năm 2020 mở rộng thành phố chủ yếu theo hớng Tây Bắc Tây Nam lấy sông Hồng làm trục đối xứng Việc xây dựng công trình vợt sông Hồng trở thành vấn đề cấp bách, việc xây dựng cầu lớn vợt sông Hồng nh cầu Thanh Trì, cầu Nhật Tân số dự án hầm vợt sông Hồng đợc đề xuất tơng lai việc xây dựng hầm vợt sông Hồng khả thi - Công trình ngầm bãi đỗ xe, công trình ngầm chứa đờng dây đờng ống kỹ thuật loại đờng ngầm khác Hà Nội dự kiến xây dựng số bãi đỗ xe, khai thác ngầm điểm dịch vụ thơng mại, vệ sinh công cộng Đã thấy có chuẩn bị cho dự án xây gara ôtô ngầm vờn hoa Hàng Đậu, nghiên cứu cho khai thác không gian ngầm phục vụ mục đích thơng mại ga ngầm tổ hợp thơng mại dọc theo hai tuyến metro số số nói * Tại Thành phố Hồ Chí Minh: - Công trình ngầm nút giao thông: Thành phố Hồ Chí Minh lập dự án chuyển nút giao thông mức thành giao thông khác mức -1072 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Phần tử 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 -4.20 -8.50 -12.60 -16.80 -21.00 -25.10 -29.10 -33.10 -37.00 -40.90 -44.70 -48.40 52.00 -55.50 -58.90 -62.20 -65.30 -68.30 -71.20 -74.00 -76.60 -79.10 -81.40 -83.50 -85.50 -87.30 -89.00 -90.40 -91.70 -2.70 -5.30 -8.00 -10.60 -13.30 -15.90 -18.40 -21.00 -23.40 -25.90 -28.30 -30.70 -33.00 -35.20 -37.40 -39.50 -41.50 -43.50 -45.40 -47.20 -48.90 -50.50 -52.00 -53.40 -54.80 -56.00 -57.20 -58.20 -59.10 0,5m -92.90 -93.80 -94.60 -95.20 -95.60 -95.90 -96.00 -95.90 -95.70 -95.30 0,6m -59.90 -60.70 -61.30 -61.80 -62.20 -62.50 -62.70 -62.80 -62.80 -62.70 -1.90 -1.40 -3.70 -2.70 -5.50 -4.10 -7.30 -5.40 -9.10 -6.70 -10.90 -8.00 -12.70 -9.30 -14.40 -10.60 -16.20 -11.90 -17.90 -13.10 -19.50 -14.40 -21.20 -15.60 -22.80 -16.80 -24.30 -17.90 -25.80 -19.10 -27.30 -20.20 -28.70 -21.20 -30.10 -22.30 -31.50 -23.20 -32.70 -24.20 -33.90 -25.10 -35.10 -26.00 -36.20 -26.80 -37.20 -27.60 -38.20 -28.40 -39.10 -29.10 -40.00 -29.80 -40.70 -30.40 -41.50 -31.00 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m -42.10 -31.50 -42.70 -32.00 -43.20 -32.40 -43.60 -32.80 -44.00 -33.10 -44.30 -33.40 -44.50 -33.60 -44.70 -33.80 -44.70 -34.00 -44.90 -34.10 -1.10 -2.10 -3.10 -4.20 -5.20 -6.20 -7.20 -8.20 -9.20 -10.20 -11.10 -12.10 -13.00 -13.90 -14.80 -15.60 -16.50 -17.30 -18.10 -18.80 -19.60 -20.30 -20.90 -21.60 -22.20 -22.80 -23.30 -23.80 -24.30 -0.90 -1.70 -2.50 -3.40 -4.20 -5.00 -5.80 -6.60 -7.40 -8.20 -9.00 -9.70 -10.50 -11.20 -11.90 -12.60 -13.30 -14.00 -14.60 -15.30 -15.90 -16.40 -17.00 -17.50 -18.10 -18.50 -19.00 -19.40 -19.90 0,9m -24.70 -25.20 -25.50 -25.90 -26.20 -26.40 -26.70 -26.90 -27.10 -27.20 1,0m -20.20 -20.60 -20.90 -21.30 -21.50 -21.80 -22.00 -22.20 -22.40 -22.60 -10841 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 Phần tử 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 -94.80 -93.80 -92.20 -90.00 -87.30 -84.10 -80.40 -76.30 -71.90 -67.30 -62.50 -57.70 -52.90 -48.30 -43.90 -39.80 -36.00 -32.30 -28.80 -25.40 -22.20 -19.20 -16.40 -62.60 -62.10 -61.30 -60.10 -58.60 -56.70 -54.60 -52.20 -49.60 -46.90 -44.00 -41.10 -38.10 -35.20 -32.50 -29.90 -27.40 -25.00 -26.60 -20.40 -18.20 -16.10 -14.20 0,5m -13.90 -11.60 -9.50 -7.70 -6.10 -4.70 -3.60 -2.60 -1.80 -1.20 -0.70 -0.30 0.00 0.20 0.30 0.30 0,6m -12.40 -10.80 -9.30 -7.90 -6.70 -5.60 -4.60 -3.80 -3.00 -2.40 -1.90 -1.40 -1.10 -0.80 -0.60 -0.40 -44.80 -34.20 -44.80 -34.10 -44.20 -33.90 -43.50 -33.40 -42.60 -32.90 -41.40 -32.10 -40.10 -31.20 -38.60 -30.20 -36.90 -29.10 -35.20 -27.90 -33.30 -26.60 -31.40 -25.20 -39.40 -23.90 -27.50 -22.50 -25.60 -21.10 -23.80 -19.80 -22.00 -18.50 -20.30 -17.30 -18.70 -16.00 -17.10 -14.80 -15.50 -13.70 -14.00 -12.50 -12.60 -11.50 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m -11.30 -10.50 -10.10 -9.50 -8.90 -8.60 -7.90 -7.70 -6.90 -6.90 -6.00 -6.20 -5.20 -5.50 -4.50 -4.90 -3.80 -4.30 -3.30 -3.80 -2.80 -3.40 -2.30 -2.90 -1.90 -2.60 -1.60 -2.20 -1.40 -1.90 -1.10 -1.70 -27.30 -27.30 -27.20 -26.90 -26.60 -26.10 -25.40 -24.70 -23.90 -23.10 -22.10 -21.20 -20.10 -19.10 -18.10 -17.10 -16.10 -15.10 -14.20 -13.30 -12.30 -11.50 -10.60 -22.70 -22.70 -22.70 -22.50 -22.30 -21.90 -21.50 -21.00 -20.40 -19.80 -19.10 -18.30 -17.50 -16.80 -16.00 -15.20 -14.40 -13.60 -12.80 -12.10 -11.40 -10.60 -9.90 0,9m -9.80 -9.00 -8.30 -7.60 -6.90 -6.30 -5.70 -5.20 -4.70 -4.20 -3.80 -3.40 -3.00 -2.70 -2.40 -2.10 1,0m -9.30 -8.60 -8.00 -7.40 -6.80 -6.30 -5.80 -5.30 -4.90 -4.40 -4.00 -3.70 -3.30 -3.00 -2.70 -2.40 -10980 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 0.30 0.20 0.10 0.00 -0.10 -0.30 -0.50 -0.70 -0.80 -1.00 -1.20 -1.40 -1.60 -1.80 -2.00 -2.20 -2.40 -0.30 -0.30 -0.20 -0.20 -0.30 -0.30 -0.40 -0.50 -0.60 -0.70 -0.80 -0.90 -1.00 -1.10 -1.30 -1.40 -1.50 -1.00 -0.80 -0.70 -0.60 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.60 -0.60 -0.60 -0.60 -1.50 -1.30 -1.10 -0.90 -0.80 -0.70 -0.60 -0.50 -4.00 -0.30 -0.30 -0.20 -0.20 -0.10 -0.10 0.00 0.10 -1.80 -1.60 -1.40 -1.20 -1.00 -0.90 -0.70 -0.60 -0.40 -0.30 -0.20 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 -2.10 -1.90 -1.60 -1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.50 -0.30 -0.10 0.00 0.20 0.40 0.50 0.70 0.80 Bảng 5- Kết lực cắt (KN) thay đổi chiều dày tờng tính theo Matlab Phần tử 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0,5m 61.26 62.05 62.64 63.05 63.27 63.30 63.14 62.79 62.25 61.52 60.60 59.49 58.19 56.69 55.01 53.14 51.08 48.83 46.39 0,6m 62.92 63.71 64.31 64.72 64.94 64.97 64.81 64.46 63.91 63.18 62.26 61.15 59.85 58.36 56.68 54.81 52.74 50.49 48.05 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 64.63 66.44 65.42 67.23 66.02 67.82 66.43 68.23 66.65 68.45 66.68 68.48 66.51 68.32 66.16 67.97 65.62 67.43 64.89 66.70 63.97 65.78 62.86 64.67 61.56 63.37 60.07 61.87 58.39 60.19 56.51 58.32 54.45 56.26 52.20 54.01 49.76 51.57 0,9m 68.40 69.19 69.79 70.20 70.42 70.45 70.29 69.94 69.40 68.67 67.74 66.63 65.33 63.84 62.16 60.29 58.23 55.98 53.53 1,0m 70.56 71.35 71.95 72.36 72.58 72.61 72.45 72.10 71.56 70.83 69.91 68.80 67.49 66.00 64.32 62.45 60.39 58.14 55.70 -11020 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Phần tử 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 43.76 40.93 37.92 34.72 31.33 27.75 23.98 20.01 15.86 11.52 6.99 45.42 42.60 39.59 36.39 32.99 29.41 25.64 21.68 17.53 13.18 8.65 0,5m 2.27 -2.65 -7.75 -13.04 -18.52 -24.20 -30.06 -36.11 -42.35 -48.79 -55.41 -64.19 -73.20 -82.45 -91.93 -101.65 -111.60 -121.79 -132.22 -142.88 -153.77 -164.90 -176.27 -187.87 -199.71 -211.78 -221.11 -230.63 0,6m 3.93 -0.98 -6.08 -11.38 -16.86 -22.53 -28.39 -34.45 -40.69 -47.12 -53.74 -62.52 -71.53 -80.78 -90.27 -99.98 -109.94 -120.13 -130.55 -141.21 -152.11 -163.24 -174.61 -186.21 -198.05 -210.12 -219.45 -228.97 47.13 48.94 44.31 46.11 41.30 43.10 38.09 39.90 34.70 36.51 31.12 32.93 27.35 29.16 23.39 25.19 19.23 21.04 14.89 16.70 10.36 12.17 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 5.64 7.45 0.73 2.53 -4.38 -2.57 -9.67 -7.86 -15.15 -13.34 -20.82 -19.02 -26.69 -24.88 -32.74 -30.93 -38.98 -37.17 -45.41 -43.61 -52.04 -50.23 -60.81 -59.01 -69.83 -68.02 -79.07 -77.27 -88.56 -86.75 -98.28 -96.47 -108.23 -106.42 -118.42 -116.61 -128.84 -127.04 -139.51 -137.70 -150.40 -148.59 -161.53 -159.72 -172.90 -171.09 -184.50 -182.69 -196.34 -194.53 -208.41 -206.60 -217.74 -215.93 -227.26 -225.45 50.90 48.08 45.07 41.87 38.48 34.89 31.12 27.16 23.01 18.67 14.13 53.07 50.24 47.23 44.03 40.64 37.06 33.28 29.32 25.17 20.83 16.30 0,9m 9.41 4.50 -0.60 -5.89 -11.38 -17.05 -22.91 -28.96 -35.21 -41.64 -48.26 -57.04 -66.05 -75.30 -84.78 -94.50 -104.46 -114.65 -125.07 -135.73 -146.63 -157.76 -169.12 -180.73 -192.56 -204.64 -213.96 -223.48 1,0m 11.57 6.66 1.56 -3.73 -9.21 -14.89 -20.75 -26.80 -33.04 -39.48 -46.10 -54.88 -63.89 -73.14 -82.62 -92.34 -102.29 -112.48 -122.91 -133.57 -144.46 -155.60 -166.96 -178.56 -190.40 -202.47 -211.80 -221.32 -11159 60 61 62 63 Phần tử 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 -240.34 -250.24 -260.33 -167.18 -88.52 -238.68 -248.58 -258.67 -183.05 -117.38 0,5m -23.18 30.06 72.42 105.12 129.33 146.19 156.74 161.98 162.80 160.02 154.38 146.53 137.04 126.41 115.07 103.38 91.64 80.09 68.95 58.37 48.47 39.34 31.07 23.68 17.23 11.71 7.16 3.57 0.93 -0.74 -1.45 -1.20 0.00 0,6m -61.01 -13.25 26.61 59.26 85.42 105.78 120.98 131.66 138.41 141.78 142.29 140.40 136.55 131.12 124.44 116.84 108.58 99.88 90.96 81.99 73.10 64.42 56.05 48.06 40.53 33.48 26.97 21.01 15.63 10.83 6.63 3.02 0.00 -236.97 -235.16 -246.87 -245.06 -256.96 -255.15 -193.25 -199.80 -136.78 -149.95 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m -87.14 -105.35 -43.93 -65.72 -6.70 -30.80 24.99 -0.28 51.58 26.13 73.52 48.73 91.23 67.80 105.14 83.63 115.64 96.50 123.11 106.68 127.92 114.43 130.40 119.97 130.85 123.55 129.58 125.37 126.84 125.63 122.87 124.51 117.89 122.17 112.08 118.78 105.63 114.44 98.67 109.30 91.33 103.45 83.73 96.99 75.96 89.51 68.10 82.51 60.21 74.61 52.33 66.34 44.52 57.74 36.79 48.82 29.17 39.60 21.68 30.11 14.32 20.34 7.09 10.30 0.00 0.00 -233.19 -243.09 -253.19 -203.88 -158.92 -231.03 -240.93 -251.02 -206.25 -165.03 0,9m -118.14 -81.36 -48.38 -19.01 6.95 29.70 49.46 66.41 80.76 92.70 102.41 110.06 115.83 119.86 112.30 123.30 122.97 121.43 118.78 115.12 110.52 105.06 98.80 91.79 84.08 75.70 66.68 57.04 46.80 35.98 24.56 12.57 0.00 1,0m -127.23 -92.74 -61.43 -33.16 -7.79 14.83 34.85 52.40 67.62 80.66 91.65 100.71 107.97 113.55 117.55 120.08 121.22 121.08 119.72 117.21 113.63 109.01 103.43 96.90 89.48 81.19 72.04 62.06 51.26 39.65 27.24 14.02 0.00 -112Bảng 6- Kết mô men (KNm) thay đổi chiều dày tờng tính theo Matlab Phần tử 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Phần tử 31 32 33 34 35 0,5m 0.00 6.17 12.40 18.69 25.01 31.34 37.66 43.96 50.21 56.40 62.51 68.52 74.40 80.15 85.73 91.14 96.36 101.35 106.12 110.62 114.86 118.81 122.44 125.74 128.70 131.29 133.49 135.28 136.65 137.58 0,6m 0.00 6.33 12.74 19.19 25.37 32.17 38.66 45.12 51.54 57.90 64.18 70.35 76.40 82.31 88.06 93.64 99.02 104.18 109.11 113.79 118.19 122.30 126.10 129.57 132.69 135.45 137.81 139.78 141.31 142.41 0,5m 138.04 138.03 137.51 136.47 134.89 0,6m 143.04 143.19 142.83 141.96 140.55 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 0.00 0.00 6.50 6.68 13.08 13.44 19.70 20.24 26.37 27.08 33.02 33.93 39.68 40.77 46.32 47.59 52.91 54.36 59.44 61.07 65.88 67.69 72.23 74.21 78.45 80.62 84.53 86.88 90.46 92.99 96.20 98.91 101.75 104.64 107.09 110.16 112.19 115.44 117.03 120.47 121.61 125.22 125.89 129.68 129.86 133.83 133.50 137.66 136.79 141.13 139.72 144.24 142.26 146.96 144.39 149.27 146.10 151.16 147.36 152.60 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 148.16 153.58 148.48 154.08 148.30 154.08 147.60 153.56 146.36 152.51 0,9m 0.00 6.88 13.83 20.83 27.87 34.91 41.95 48.96 55.93 62.84 69.66 76.38 82.98 89.44 95.74 101.86 107.79 113.50 118.98 124.20 129.15 133.81 138.13 142.18 145.85 149.15 152.07 154.58 156.66 158.31 1,0m 0.00 7.10 14.26 21.48 28.73 35.99 43.25 50.48 57.66 64.78 71.82 78.76 85.57 92.25 98.77 105.11 111.25 117.18 122.87 128.31 133.48 138.35 142.92 147.15 151.04 154.56 157.69 160.42 162.72 164.58 0,9m 159.48 160.18 160.38 160.05 159.19 1,0m 165.97 166.88 167.30 167.19 166.54 -11336 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 Phần tử 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 132.76 130.05 126.74 122.82 118.26 113.06 107.08 100.21 92.43 83.71 74.04 63.38 51.71 39.01 25.26 10.43 -5.51 -22.56 -40.77 -60.14 -80.72 -102.36 -124.95 -148.49 -173.02 -198.55 -219.80 -232.47 138.58 136.04 132.90 129.14 124.75 119.71 113.90 107.20 99.59 91.04 81.53 71.03 59.53 47.00 33.41 18.75 2.98 -13.91 -31.95 -51.16 -71.56 -93.04 -115.46 -138.84 -163.20 -188.56 -210.56 -225.50 0,5m -237.95 -237.51 -232.30 -223.34 -211.56 -197.72 -182.53 -166.55 -150.28 -134.11 -118.37 0,6m -234.35 -237.99 -237.26 -232.91 -225.62 -216.02 -204.64 -191.97 -178.44 -164.41 -150.18 144.56 150.89 142.19 148.70 139.22 145.91 135.64 142.50 131.42 138.47 126.55 133.78 120.91 128.32 114.38 121.97 106.93 114.71 98.55 106.51 89.21 97.35 78.89 87.20 67.56 76.05 55.20 63.87 41.78 50.64 27.29 36.33 11.69 20.91 -5.02 4.37 -22.89 -13.31 -41.93 -32.17 -62.17 -52.23 -83.47 -73.35 -105.72 -95.42 -128.93 -118.45 -153.12 -142.46 -178.31 -167.47 -200.76 -190.17 -217.20 -207.61 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m -228.34 -220.33 -234.85 -228.85 -237.33 -233.63 -236.37 -235.15 -232.50 -233.83 -226.21 -230.05 -217.94 -224.20 -208.09 -216.60 -197.02 -207.57 -185.06 -197.39 -172.49 -186.32 157.77 155.78 153.18 149.98 146.14 141.64 136.38 130.23 123.16 115.16 106.20 96.25 85.30 73.31 60.28 46.16 30.94 14.60 -2.89 -21.55 -41.41 -62.34 -84.21 -107.04 -130.86 -155.67 -178.48 -196.59 165.34 163.56 161.18 158.19 154.57 150.29 145.25 139.31 132.46 124.67 115.93 106.20 95.46 83.69 70.87 56.97 41.97 25.84 8.57 -9.88 -29.52 -50.23 -71.88 -94.50 -118.10 -142.69 -165.53 -184.06 0,9m -210.41 -220.35 -226.81 -230.15 -230.72 -228.86 -224.88 -219.07 -211.69 -203.00 -193.22 1,0m -198.65 -209.62 -217.30 -222.01 -224.03 -223.66 -221.15 -216.77 -210.75 -203.32 -194.68 -11475 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 -103.31 -89.12 -75.94 -63.86 -52.94 -43.19 -34.60 -27.16 -20.80 -15.46 -11.08 -7.56 -4.83 -2.80 -1.36 -0.42 0.11 0.32 0.33 0.21 0.07 0.00 -136.03 -122.17 -108.77 -95.98 -83.91 -72.64 -62.21 -52.67 -44.02 -36.27 -29.39 -23.37 -18.17 -13.75 -10.05 -7.03 -4.64 -2.81 -1.49 -0.62 -0.15 0.00 -159.56 -146.48 -133.44 -120.61 -108.11 -96.07 -84.56 -73.67 -63.46 -53.95 -45.20 -37.21 -30.01 -23.59 -11.97 -13.12 -9.06 -5.76 -3.22 -1.42 -0.35 0.00 -174.58 -162.39 -149.93 -137.36 -124.85 -112.50 -100.45 -88.78 -77.59 -66.94 -56.92 -47.56 -38.93 -31.08 -24.02 -17.82 -12.49 -8.06 -4.58 -2.05 0.52 0.00 -182.58 -171.27 -159.48 -147.35 -135.06 -122.74 -110.51 -98.49 -86.79 -75.50 -64.71 -54.51 -44.98 -36.18 -28.18 -21.06 -14.87 -9.67 -5.53 -2.50 -0.63 0.00 -185.05 -174.60 -163.51 -151.95 -140.05 -127.98 -115.85 -103.80 -91.95 -80.40 -69.26 -58.63 -48.60 -39.27 -30.73 -23.07 -16.35 -100.68 -6.13 -2.78 -0.71 0.00 Bảng 7- Kết chuyển vị ngang (mm) thay đổi chiều dày tờng tính theo Plaxis Plate Element Node 1 61 60 81 81 80 103 103 104 152 152 153 187 187 Tọa độ [m] Chiều dày tờng X Y 0,6m 0,7m 0,8m 0,9m 1,0m 15.50 20.00 0.10 0.12 0.13 0.14 0.12 15.50 19.33 0.63 0.53 0.46 0.40 0.32 15.50 18.67 1.07 0.86 0.71 0.61 0.49 15.50 18.67 1.07 0.86 0.71 0.61 0.49 15.50 18.00 1.37 1.10 0.90 0.76 0.62 15.50 17.33 1.55 1.23 1.01 0.86 0.71 15.50 17.33 1.55 1.23 1.01 0.86 0.71 15.50 16.67 1.57 1.26 1.04 0.88 0.74 15.50 16.00 1.45 1.17 0.98 0.85 0.73 15.50 16.00 1.45 1.17 0.98 0.85 0.73 15.50 15.25 1.13 0.93 0.81 0.71 0.64 15.50 14.50 0.67 0.60 0.55 0.51 0.48 15.50 14.50 0.67 0.60 0.55 0.51 0.48 -115- 188 217 217 218 280 280 281 343 15.50 15.50 15.50 15.50 15.50 15.50 15.50 15.50 14.25 14.00 14.00 13.13 12.25 12.25 11.38 10.50 0.52 0.39 0.39 0.24 0.18 0.18 0.11 0.10 0.48 0.38 0.38 0.24 0.17 0.17 0.11 0.09 0.46 0.37 0.37 0.24 0.17 0.17 0.11 0.09 0.43 0.36 0.36 0.24 0.17 0.17 0.11 0.09 0.42 0.36 0.36 0.25 0.16 0.16 0.10 0.05 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 0,9m 29.59 32.06 33.82 13.15 14.64 15.77 -3.29 -2.78 -2.29 2.18 3.24 4.12 2.12 2.74 3.52 2.05 2.25 2.91 1.34 2.13 2.94 0.35 0.57 1.04 -0.63 -0.99 -0.85 2.08 1.85 2.04 -19.43 -20.34 -20.65 -40.95 -42.52 -43.34 -40.56 -41.01 -40.54 -42.96 -44.92 -47.36 -45.35 -48.83 -54.17 33.00 28.14 22.34 16.60 15.16 13.28 1,0m 31.44 15.34 -0.76 4.67 4.51 4.35 3.79 2.70 1.60 3.89 -18.76 -41.41 -40.22 -48.81 -57.39 15.02 9.71 Bảng 8- Kết lực cắt (KN) thay đổi chiều dày tờng tính theo Plaxis Plate Element Node 1 61 60 81 81 80 103 103 104 152 152 153 187 187 188 217 217 218 Tọa độ [m] X Y 15.50 20.00 15.50 19.33 15.50 18.67 15.50 18.67 15.50 18.00 15.50 17.33 15.50 17.33 15.50 16.67 15.50 16.00 15.50 16.00 15.50 15.25 15.50 14.50 15.50 14.50 15.50 14.25 15.50 14.00 15.50 14.00 15.50 13.13 0,6m 25.05 11.09 -2.87 1.77 1.78 1.78 1.33 0.56 -0.21 2.52 -18.05 -38.62 -38.90 -40.97 -43.04 36.64 17.45 -116- 280 280 281 343 15.50 15.50 15.50 15.50 12.25 -1.74 12.25 -12.45 11.38 -0.50 10.50 11.44 0.21 2.17 4.23 -11.61 -11.91 -11.96 0.43 1.43 2.46 12.46 14.78 16.89 4.40 -6.67 3.13 12.94 Bảng 9- Kết mô men (KNm) thay đổi chiều dày tờng tính theo Plaxis Plate Element Node 1 61 60 81 81 80 103 103 104 152 152 153 187 187 188 217 217 218 280 280 281 343 Tọa độ [m] X Y 15.50 20.00 15.50 19.33 15.50 18.67 15.50 18.67 15.50 18.00 15.50 17.33 15.50 17.33 15.50 16.67 15.50 16.00 15.50 16.00 15.50 15.25 15.50 14.50 15.50 14.50 15.50 14.25 15.50 14.00 15.50 14.00 15.50 13.13 15.50 12.25 15.50 12.25 15.50 11.38 15.50 10.50 0,6m 0.00 12.04 14.78 14.78 15.97 17.15 17.15 17.78 17.90 17.90 12.08 -9.17 -9.17 -19.16 -29.66 -29.66 -5.99 0.88 0.88 -4.79 0.00 Chiều dày tờng 0,7m 0,8m 0,9m 1,0m 0.00 0.00 0.00 0.00 14.24 15.57 16.53 15.59 17.53 19.52 21.02 20.45 17.53 19.52 21.02 20.45 18.96 21.51 23.57 23.51 20.35 23.17 25.71 26.46 20.35 23.17 25.71 26.46 20.92 24.07 27.04 28.63 20.82 23.93 27.10 30.06 20.82 23.93 27.10 30.06 14.32 17.00 20.12 24.48 -8.32 -6.57 -3.88 1.92 -8.32 -6.57 -3.88 1.92 -18.76 -17.31 -14.87 -9.21 -29.80 -29.03 -27.56 -22.48 -29.80 -29.03 -27.56 -22.48 -8.10 -10.09 -11.97 -11.66 -0.74 -2.51 -4.31 -5.49 -0.74 -2.51 -4.31 -5.49 -5.64 -7.09 -8.47 -7.03 0.00 0.00 0.00 0.00 -117- C Số liệu tính toán kết cấu vỏ hầm vợt thi công theo phơng pháp tờng đất giai đoạn khai thác a Số liệu địa chất + Lớp kết cấu áo đờng dày 0,5m: =450; c=30KN/m2 ; =22,5 KN/m3 + Lớp kết cấu đất đắp dày 1,0m: = 240; c = KN/m2; =18KN/m3 + Lớp đất san lấp sạn xỉ dày 1,5m: c = 0kG/cm2, =220, =18.5KN/m3 + Lớp đất cát, cát pha màu xám, xám đen, trạng thái dẻo dày 4m C = 0.062 kG/cm2, = 19010, = 17.7 KN/m3, E0=76*104KN/m2 + Lớp bùn sét pha màu xám, xám gụ xen kẹp mạch cát pha dày 1.5m C = 0.062 kG/cm2, = 6033, =16.7KN/m3, E0=16*104KN/m2 + Lớp đất cát, cát pha màu xám, xám đen, trạng thái dẻo dày 4.5m C = 0.069 kG/cm2, = 19053, =18.5KN/m3, E0=93*104KN/m2 b Đặc trng kết cấu - Đặc trng hình học kết cấu cho 1m dài hầm: Dầm nóc: bề rộng b=1m, chiều cao mặt cắt h=1m Tờng bên: bề rộng b=1m, chiều cao mặt cắt h=1m Tờng giữa: bề rộng b=1m, chiều cao mặt cắt h=0,5m Dầm đáy: bề rộng b=1m, chiều cao mặt cắt h=0,75m - Thông số kỹ thuật bê tông: Mác bê tông fC=30Mpa Trọng lợng riêng = 24KN/m3 Môđun đàn hồi E=2,84*104Mpa - Mômen quán tính tiết diện: Dầm nóc: I1=bh3/12=1*13/12=0.083m4 Dầm đáy: I2=bh3/12=1*0.753/12=0.0352m4 -118Tờng bên: I3=bh3/12=1*13/12=0.083m4 c Số liệu tải trọng * Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên kết cấu hầm: - Với tải trọng động xe HL-93: Độ lớn hoạt tải tác dụng lên công trình ngầm phụ thuộc vào chiều sâu công trình, phân bố dải đờng loại phơng tiện giao thông Với công trình đặt nông, tải trọng động tác dụng lên công trình từ phơng tiện giai thông mạng lới giao thông mặt đất Tải trọng tạm thời hoạt tải HL-93 đợc bố trí vị trí bất lợi công trình ngầm phạm vi lăng thể trụ phá hoại Căn vào kích thớc hầm trạng giao thông tơng lai vị trí bất lợi hầm có xe HL93 chạy song song Khi chiều sâu công trình lớn 0,7-0,8m tải trọng tạm thời đợc quy đổi thành tải trọng rải Với mặt đờng rải bê tông tải trọng truyền xuống phía dới với góc = 450 với lớp đất đá tải trọng truyền xuống với góc = 300 1,8m 72,5KN 1,2m 1,8m 72,5KN 72,5KN 72,5KN b2 b2 b2 b1 b1 4,3m 4,3m 35KN 145KN 145KN H1 45 a2 30 a2 a2 a1 b2 H2 30 b2 H2 H1 45 a1 Hình 3.21- Sơ đồ tác dụng hoạt tải lên kết cấu (xe trục) -119Với ký hiệu nh hình vẽ ta có: a1 = a2 + 2H1tg450+2H2tg300 b1 = b2 +2H1tg450 + 2H2tg300 Trong đó: H1, H2 chiều dầy lớp kết cấu mặt lớp phía hầm tơng ứng với H1=0,5m; H2=2,5m a2 chiều dài tiếp xú dọc đờng bánh (m) b2 chiều rộng bánh sau (m), b2=0,51m Với tải trọng xe HL-93 theo TCN 272-05 ta có: a2=2,28*10-3**(1+IM/100)*P Trong đó: hệ số tải trọng (Lấy =1,75) IM lực xung kích tính phần trăm Với cấu kiện vùi IM = 33*(1-4,1*10-4*DE)*(A3*6*1*2*5) DE = H1+H2 = 0,5+2,5 = 3m Thay vào ta đợc: IM 33% P tải trọng trục lớn hoạt tải : Với xe trục P = 55KN Với xe trục P = 72,5KN Thay vào ta có : Do ta có: trục Với xe trục a2 = 0,29m Với xe trục a2 = 0,38m a1 = 0,29+2.0,5.1+2.2,5.tg300 = 3,369m Với xe a1 = 0,38+2.0,5.1+2.2,5.tg300 = 3,462m Với xe trục b1 = 0,51+2.0,5.1+2.2,5.tg300 = 3,588m Cờng độ áp lực phân bố bánh xe 1m bề rộng bản: p0 = Với xe trục p0 = p 110 = = 4,55KN / m 2.a1 b1 2.3,369.3,588 Với xe trục p0 = p 145 = = 5,84 KN / m 2.a1 b1 2.3, 462.3,588 p 2.a1.b1 Vị trí bất lợi hai bánh xe sau có áp lực trùm lên tác dụng lên Vậy áp lực tính toán là: Ptt = p0 = 2.4,55 = 9,10( KN / m) Xe trục -120Ptt = p0 = 2.7,84 = 11, 67( KN / m) Xe trục - Với tải trọng tĩnh: Tải trọng tính toán khung 1m tải trọng thân có loại tải trọng: Trọng lợng tiêu chuẩn lớp kết cấu áo đờng hầm: tc g ad = ad * b * had = 22,5 *1,0 * 0,5 = 11,25( KN / m) Trọng lợng tiêu chuẩn lớp đất đắp phủ lên kết cầu hầm: tc g dd = dd * b * hdd = 18 *1*1 + 18,5 *1*1,5 = 45,75( KN / m) Theo bảng 8-TCXDVN thiết kế đờng hầm giao thông, hệ số vợt tải đợc lấy đối với: + Tải trọng thân kết cấu đổ chỗ n1=1,2 + áp lực đất đá không hình thành vòm áp lực n2=1,1 + Trọng tải kết cấu mặt đờng ô tô n3=1,5 + Tải trọng động đoàn xe n4=1,4 Xác định áp lực ngang tác dụng lên tờng hầm: + áp lực tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn tác dụng lên hầm qtc = qtct + qtch Trong đó: qtct tĩnh tải tiêu chuẩn lớp kết cấu áo đờng đất phủ hầm qtch hoạt tải tiêu chuẩn đoàn xe HL-93 tác dụng lên hầm áp lực tải trọng thẳng đứng tính toán tác dụng lên hai bên tờng hầm Đối với xe trục: qtc=n2*gdd + n3*gad+n4*ptt=1,1*45,75+1,5*11,25+1,4*9,1=79,12KN/m Đối với xe trục: qtc=n2*gdd + n3*gad+n4*ptt=1,1*45,75+1,5*11,25+1,4*11,67=82,72KN/m * Xác định áp lực hông tính toán tác dụng lên tờng Từ công thức: ei = (qlt + i.Hi - 2c)tg2(450Trong đó: i ) qlt áp lực tính toán thẳng đứng (T/m) n hệ số vợt tải lớp đất thứ i (n=1,3) i trọng lợng riêng lớp đất thứ i Hi chiều dày lớp đất thứ i i góc ma sát lớp đất thứ i -121Để tiện lợi cho việc tính toán ta coi áp lực ngang phân bố theo dạng hình thang liên tục, hầm nằm lớp đất có góc ma sát, lực dính trọng lợng riêng trung bình: = h h i i = 16 i c= c h h i i = h h i i = 17,84 KN / m i = 6,47 KN / m Vì hệ số vợt tải n>1 nên góc đợc cộng thêm 50 i Pa1 = 82,72*tg2(450-210/2)-2*6,47* tg(450-210/2) = 30 (KN/m) Pa2 = (82,72+17,84*6,03)*tg2(450-210/2)-2*6,47* tg(450-210/2) = 81 (KN/m) Pa3 = (82,72+17,84*9,5)*tg2(450-210/2)-2*6,47* tg(450-210/2) = 110 (KN/m) Pp1= 31,538*.tg2(450+210/2)+2*6,47* tg(450+210/2) = 86 (KN/m) Pp2=(31,538+17,84*3,375)*.tg2(450+210/2)+2*6,47*tg(450+210/2)= 213(KN/m) [...]... tờng trong đất Trong thi công công trình hầm vợt 2.1 Tính toán tờng trong đất Tính toán tờng trong đất có rất nhiều nội dung, tuy nhiên trong phạm vi luận văn tác giả chỉ giới hạn đề cập đến tính toán lực tĩnh của tờng trong đất -342.1.1 Tải trọng tác động lên tờng trong đất [3,10,18] Do tờng trong đất tiếp xúc hầu hết với môi trờng đất đá hết sức đa dạng nên tải trọng tác dụng lên kết cấu tờng trong đất. .. trong -1 7đất đá cứng có độ bền nén đến 300Mpa Phơng pháp thi công bằng máy đào đờng hầm TBM là một phơng pháp thi công hiện đại, tốc độ thi công nhanh 1.2.2 Các phơng pháp đào hở (lộ thi n) Thi công theo phơng pháp đào lộ thi n phức tạp nhất là khâu đào đất, còn công tác thi công kết cấu chính hoàn toàn giống nh việc thi công công trình nổi trên mặt đất Trình tự thi công đào lộ thi n nh sau: - Đào đất từ... Tổng quan về các phơng pháp thi công hầm [2, 8, 12, 17] 1.2.1 Các phơng pháp đào kín 1.2.1.1 Phơng pháp mỏ truyền thống -16Đây là phơng pháp thi công phổ biến dùng để thi công các hầm lò khai thác khoáng sản Nhiều đờng hầm giao thông, thủy lợi và quân sự cũng đợc thi công theo phơng pháp này Trong đất đá cứng hầm thờng đợc thi công bằng khoan nổ mìn Trờng hợp hầm thi công trong điều kiện địa chất yếu... chng xiờn - Neo trong đất: Để khắc phục nhợc điểm của hai hệ thống chống ngang và chống xiên đó là gây vớng víu và hạn chế cơ giới hóa thi công ta dùng loại kết cấu neo giữ hệ gia cờng vào trong đất gọi là neo trong đất Neo trong đất khống chế đợc chuyển vị ngang của hệ gia cờng, giảm nhỏ độ lún mặt đất ngoài hố móng của công trình bên cạnh và thích hợp với nhiều loại hệ gia cờng Neo trong đất, cấu tạo... -25trình ngầm trong điều kiện chật hẹp ở thành phố Phơng pháp hạ giếng cũng đợc áp dụng trong thi công hố móng sâu tuy nhiên lại phải tiến hành hạ mực nớc ngầm nhân tạo Và sau đây là một số u điểm của công nghệ thi công tờng trong đất: - Thi công đợc các công trình ngầm có độ sâu lớn - Thích dụng trong mọi điều kiện địa chất, đặc biệt trong các vùng đất yếu, mực nớc ngầm cao - Là biện pháp thi công hầu... cho vùng đất hẹp, khoảng không thi công bị hạn chế, địa chất có nhiều đá sỏi lớn thích hợp trong điều kiện không có máy khoan lớn và giá thành hạ Khuyết điểm của loại tờng này là mặt tiếp xúc nhiều, tính toàn khối và chống thấm kém, yêu cầu công nghệ rất chặt chẽ và tiến độ thi công rất chậm Hình 1.14- Sơ đồ thi công tờng liên tục trong đất bằng cọc khoan và xung -31b Xây dựng tờng trong đất là BTCT... vòm thép, khung sờn thép Hệ thống vỏ cuối cùng của đờng hầm là kết cấu gạch đá hoặc bê tông, bê tông cốt thép Đôi khi ngời ta cũng sử dụng hệ thống neo và bê tông phun làm kết cấu chống tạm 1.2.1.2 Thi công hầm theo phơng pháp NATM Quan điểm thi t kế và thi công hầm theo các phơng pháp thi công truyền thống là coi đất đá xung quanh gây ra áp lực tác dụng lên vỏ hầm Vỏ hầm khi đó là kết cấu chịu lực chính... nhiều mũi thi công cùng lúc, dễ đảm bảo chất lợng của cọc, dễ thi công và hạ giá thành nhng nhợc điểm lớn nhất là thời gian thi công kéo dài nhất là khâu đào đất bằng thủ công -30- Hình 1.13- Sơ đồ thi công tờng liên tục trong đất bằng cọc đào a- Đào có vách bảo vệ b- Đúc cọc trong vách bảo vệ c- Đào giữa hai cọc - Trình tự công việc nh sau: Đào đất đến cao độ đáy cọc Cẩu lắp lồng cốt thép vào vị trí... lực làm móng cho công trình trong điều kiện nhất định Bên cạnh những u điểm trên, việc sử dụng công nghệ tờng trong đất còn có nhợc điểm sau: - Thi công theo phơng pháp tờng trong đất yêu cầu về máy móc, trang thi t bị thi công đồng bộ cao, mỗi loại tờng cần có một loại thi t bị thi công phù hợp vì vậy đòi hỏi đầu t ban đầu lớn - Mỗi loại kết cấu chỉ phù hợp với một số chiều sâu hố đào và loại địa chất... nớc - Đắp đất và tái lập hiện trạng cho bề mặt trên hầm Phơng pháp sử dụng hệ gia cờng di động khắc phục hầu hết các nhợc điểm điểm của các phơng pháp trớc là: - Hoàn toàn loại trừ hệ gia cờng cố định và sự phức tạp khi thi công - Giảm khối lợng đào và đắp đất do giảm khe hở giữa hố móng và thành hầm - Tăng mức độ cơ giới hóa thi công - Giảm mức độ rung và ồn, giảm biến dạng mặt đất và lún các công trình ... tờng đất thi công hầm vợt cần thi t Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu Nghiên cứu tính toán tờng đất thi công hầm vợt Thành phố Nam Định * Mc tiờu ti lun văn - Nghiên cứu tính toán tờng đất vào... thuyết tờng đất Trong thi công công trình hầm vợt 2.1 Tính toán tờng đất Tính toán tờng đất có nhiều nội dung, nhiên phạm vi luận văn tác giả giới hạn đề cập đến tính toán lực tĩnh tờng đất -342.1.1... độ áp lực đất tĩnh điểm tính toán i- trọng lợng đơn vị tầng đất thứ i bên điểm tính toán hi- chiều dày tầng đất thứ i bên điểm tính toán q- tải trọng phân bố mặt đất K0- hệ số áp lực đất tĩnh