LỜI CẢM ƠN
Luận văn “ đánh giá lựa chọn giải pháp thi cơng và nghiên cứu tính toán ứng suất — biến dạng cho cơng trình ngắm giao thông phù hợp với điễu kiện khu vực Tp
Hồ Chí Minh” được thực hiện từ tháng 10/2010 đến tháng 12/2010 với mục đích chính
là cung cấp thông tin tổng quan về các dạng công trình giao thơng ngầm có thê phát
triên phù hợp điều kiện thành phố Hồ Chí Minh trong thời gian tới, đưa ra đánh giá sơ
bộ và lựa chọn giải pháp thí cơng phù hợp cho từng loại hình cơng trình ngầm, nghiên cứu tính toán lựa chọn độ sâu đặt hầm và chuyển vị mặt đất do sự hiện diện của đường hâm
Sinh viên thực hiện xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô bộ môn
Địa Kỹ Thuật - Khoa KT Địa Chất & Dầu Khí - Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh nóới chung và TS Võ Đại Nhật nói riêng vì đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và
cung cấp thông tin cân thiết để sinh viên hoàn thành luận văn này
Do hạn chế về thời gian thực hiện và trình độ hiểu biết nên luận văn không tránh
khỏi những thiếu xót, sinh viên rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thây cô và các bạn sinh viên tham khảo để luận văn được hoàn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Trang 2
TOM TAT LUAN VAN
Nội dung chính của luận văn tập trung vào việc giới thiệu một cách tong quat
nhất các loại hình cơng trình ngầm giao thơng có thê trién khai phù hợp với điều kiện khu vực Tp Hồ Chí Minh, đưa ra các cơ sở lý thuyết dùng trong việc tính toán ứng suất — biến dạng cho đường ngầm và ứng dụng phần mềm Plaxis để tính tốn bài tốn
lựa chọn độ sâu đường hầm hợp lý, xác định bán kính vùng ảnh hưởng của đường
ngầm trong điều kiện địa chất đặc trưng của khu vực thành phó Luận văn được trình bày thành 4 chương như sau:
Chương 1: giới thiệu tổng quan về phương pháp xây dựng đường hầm trong điều kiện đô thị (các loại hình cơng trình ngầm, phương pháp thi công .), các rủi ro có thê xảy ra do việc thi công đường ngâm
Chương 2: giới thiệu đặc điểm tự nhiên — kinh tế — xã hội và đặc điểm địa chất cơng trình — địa chất thủy văn của Tp Hồ Chí Minh Đánh giá và nhận xét lựa chọn
giải pháp thi công phù hợp cho các loại hình cơng trình ngầm có thê được triển khai trong khu vực thành phố
Chương 3: trình bày cơ sở lý thuyết tính tốn ứng suất — biến dạng cho cơng
trình ngầm có tiết diện trịn, bán kính R trong hai điều kiện môi trường đất đá là đàn hồi tuyến tính và đàn dẻo
Chương 4: ứng dụng phần mềm Plaxis trong việc tính tốn ứng suất — biến dạng cho đường ngầm Từ đó phân tích kết quả nhằm lựa chọn độ sâu dat ham phù hợp và xác định bán kính vùng ảnh hưởng của hầm đên chuyên vị của mặt đât
Trang 3
MỤC LỤC
0980/9005 5 Ô I TOM TAT LUAN VAN q.ncecccssssscsssscssescsssssssosessesesssessesessesessesessosessesessesessesessesessesessesessess II
1/0055 - Ô,.ÔỎ Ill
0/00: 7(o:870(e51i5i 0155 .,ÔỎ vn DANH SÁCH HÌNH YVẾ 5° 2s Css2sS229E25922250390250590390259059005 0059 0n90- VII CHUONG 1: TONG QUAN VE VIEC XAY DUNG CONG TRINH NGAM TRONG DO THI — ,ơĨƠỎ 1
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH NGÂM TRONG CÁC ĐÔ THỊ 1 12_ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGÂM 3
1.2.1 Xây dựng đường ham bằng phương pháp lộ thiên - 2s: 3 1.2.2 Xây dựng đường ham bằng phương pháp hạ chìm - 2s s sec: 5 1.2.3 Xây dựng đường ham bằng phương đào kín 22 26s xe: 8 1.2.3.1 Phương pháp kích đấy . «5s Sex te cv cv reo 8 1.2.3.2 Phương pháp “khiên đào” (Shield Method) -‹ s55 2< c2 9
1.3 DAC DIEM CONG TRINH NGAM ĐÔ THỊ ¿2 2 2 s+E+££sz sec 15 1.4 RỦLRO PHÁT SINH TRONG Q TRÌNH THI CƠNG - 55: 16 1.5 TÔNG KẾT CHƯNG . 5C ©22 S21 EESE E111 1151321151113 1151113 kg 17 CHUONG 2: DAC DIEM KHU VUC TP.HO CHI MINH VA LUA CHON PHUONG PHAP THI CONG CHO CAC CONG TRINH GIAO THONG NGAM 18
2.1 GIỚI THIỆU VẼ TP HỎ CHÍ MINH . 2 <+se<+Ez+EeEE£EerEerxrrerrerxre 18 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên: - + 52 SE SE E3 E1 xxx xrkrkrrke 18 2.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội ¿- 2 SẻSE<SESEEEEEESEEEEE E111 11 211A tk, 19 2.2 ĐẶC ĐIÊÉM ĐCCT-ĐCTV THÀNH PHÔ -. - 2 2+2 z£*£EvE£xexerzred 20
Trang 42.2.1 Đặc điểm cấu trúc ĐCCT - ĐCTV khu vực Tp Hồ Chí Minh 20 2.2.1.1 Đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực Tp Hồ Chí Minh - 20 2.2.1.2 Dac điểm ĐCTV khu vực Tp Hồ Chí Minh - - 2-2 se: 22
2.2.2 Đặc điểm dia hinh — dia mao — kiến tạO -c- c2 ae xe eeeEeerererererd 23
2.2.2.1 Đặc điểm địa hình — địa mạO - 25-52 22E te ExeErkerkerrrrerriee 23 2.2.2.2 Đặc điểm kiến tạO . - 5 St L* v21 1213111212115 11 1111511 11x Eeprrkeg 24 2.2.3 Phân vùng ĐCCT và tính chất cơ lý của đất đá . 2 5s ccecscxeesrered 26 2.2.3.1 Khu DAI 6-5 St E221 11 1521131112151111121511 1111511111 1.111 27 2.2.3.2 Khu DA2 - G5 12k E3 1521112121511 1111151111 11511 1115111115111 1E x0 28 2.2.3.3 Khu DA4 G- + t2 L3 1521215111115 1111111111111 T11 T1E11 1111 g1 28 2.2.3.4 Khu DA4 2 -5G< S1 1 E3 1521112121511 1111151111115 11 1115111115111 1E T 20 2.2.3.5 Khu DAð5 5G <1 L3 E1E21215 1111151112111 111 1111111115111 11 1e 30 2.2.3.6 Khu DEBI 5° <5 <Sk SE SE 3 15215 1 111151111115 1111511111511 1 1 31 2.2.3.7 Khu DCI 5° G22 E33 12131157115 112111 1111151311151 1.1.1.0 1x 32 2.2.3.8 Khu DC2 - << 12k S3 9 111 1521511111115 10111151111 11511 11115111 1E 32 2.2.3.0 Khu DC2 . - 2< S12 13 121211117111 1112111 01115111111 11 E111 1e 33 2.2.3.10 Khu DCA 2 + G5 12k 3 E1 113 1521511011215 10111151111 1511 1111511111 34 2.2.3.11 Khu DC - 552221 E3 3212131157111 11171511 11115111111 11 1111 1e 34 2.2.3.12 Khu ÏEG - - 2c S121 3 152111 1121411011115 11 1115111105111 115111111 35 2.3 ĐÁNHGIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CHO CÁC
CONG TRINH GIAO THONG NGAM TRONG KHU VỰC TP HÔ CHÍ MINH 36 2.4 TONG KẾT CHƯNG 2-5 25652 SE E2EEEEEEEEE2EEEEEEEE132571E11 E231 3e tke, 40 CHƯƠNG 3: CƠ SO LY THUYET TINH TOAN UNG SUAT - BIEN DANG XUNG QUANH DUONG HAM scccsssssssssssssssssssssssssssesessssssssessssesssssseessossesssseseseseesees 41
Trang 5
3.1 ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA ĐẤT ĐÁ - 21t tt Se ve te SEgEEe se se reresvees 41
3.1.1 Đất đá và tính chất cơ bản của nên đất yếu 2 - 2 <csccszcxcesrered 41
3.1.1.1 Biến dạng của đất đá -. - + - «Sen TT HE T1 1 1T g0 ngư 41
3.1.1.2 Độ bền của đất đá cuc tre 42
3.1.1.3 Tính chất từ biến của đất đá ccccrrrrierrierrrrrrrrrrrerrri 43
3.1.1.4 Hệ số kiên cố . + t>tv tri 44
3.1.2 Nền đất yếu theo quan điểm xây dựng cơng trình ngâm . . 45 3.2 UNG XU DAT XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM -7ccccccccccrvee 47 3.2.1 Áp lực địa tầng kc ch HH TH HT TH TH TH TT TT Thư 47
3.2.2 Ứng xử đất— kết câu xung quanh đường hẳm 2-5 + sex se 41
3.2.2.1 Trạng thái ứng suất tự nhiên của đất đá . ¿2 cscxcxrxckcrerrereeee 47 3.2.2.2 Sự phân bố ứng suất của đất nền xung quanh hầm - 2-5 2 48 3.2.3 Tái trọng tác dụng lên đường hầm - 2© << zxcxeEExckExrkerersrererre 54 (9) 0c2400009) c7 55
CHƯƠNG 4: GIẢI BÀI TOÁN ỨNG SUAT BIEN DANG XUNG QUANH
DUONG HAM BANG PHAN MEM PLAXIS TREN CO SO LY THUYET
PHÁN TỬ HỮU HẠN (PTTHIH]) << se 9 9 9 9ø 9ø eøezese 292 57 4.1 GIỚI THIỆU VẺ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN (PTHH) 57
4.1.1 Khái niệm chung về phương pháp - +2 + s£+E*£E£se££krEeErkessrered 57 4.1.2 Các dạng phân tử sử dụng trong phương pháp PTHH - 5 - 58
4.1.2.1 Phan ter Kt Ca eccecccecssssesscesessssssessescsesscssesessssesssssssssessnsessssssnessetseeans 58 41.2.2 Phần tử đất đá +: sec L2 11T 12 111112111111 11 TH ru 58 4.1.2.3 Phần tử tIẾP XÚC 2< SE E1 C3113 11 1171115 112711001 rrrrg 60
4.1.3 Các dạng mơ hình nÊn - se E vEEExEEEEckx cv erererkreerered 62
Trang 6
4.1.3.1 Mô hình nền đàn hơi .- ¿2-2 + 2 SE EE£E£EEEEEEEEEEEErrrrkererrereered 62 4.1.3.2 Mô hình nền đàn dẻo lý tưởng - - 552k eEeErkckerererrees 63 4.1.3.3 Các mơ hình nên khác - ¿2 2 ẻ ®+E+ES£S SE £E£ESESEEEErEEEEeEerkrrersee 64
4.1.4 Các bước tiến hành giải bài toán theo phương pháp PTHH 64
4.2 GIỚI THIỆU PHẦN MÊM PLAXIS - 5£ 2 52+E2 S2 2 £E£EzEsxererrsrsee 65
4.3 ỨNG DỤNG PHẢÂN MẼM PLAXIS ĐỀ TÍNH TỐN ỨNG SUẤT - BIEN
DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH NGÂM . ©2252 S2 SH x3 TH re 66 4.3.1 Yêu câu bài toán . - + s2 2 v22 717111011111 66
4.3.2 Trinh tự giải bài toán PaXIS - 5 G 2G Q3 129103 9 v1 9 1n g9 re 67 4.3.3 Két qua tinh todn bang phan mém plaxis cececsssescescsesessssessscessesssessees 76
4.4 TONG KET CHUONG W cccscccccccsescssssscssssssessesesssssssescsssssssescssssesssssssssessesesesseeees 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ, < 5-8 sư e8 vs 9 ees3 2e eesse 86 TÀI LIỆU THAM KH ÁO .5 << s SE S8 s9 øs s9 seøseess seose 88
Trang 7
DANH SACH BANG BIEU
Bang 1.1: Tông hợp mối tương quan giữa phương pháp đào và địa tầng tương ứng l1
Bảng 2.1: Tổng hợp phân vùng và phân khu ĐCCT khu vực TP Hồ Chí Minh 26
Bảng 2.2: Tổng hợp các phương pháp đào phù hợp với từng loại hình cơng trình ngầm
Bang 3.1: Phân loại đất đá theo M.M.PROTODIAKƠNOYV .2- 5-5 se ccscs¿ 46
Bảng 4.1: Bảng tông hợp kết quả tính tốn chuyên vị và nội lực vỏ hầm theo độ sâu
0107:8122 ‹⁄õ 1: 76
Bang 4 2: Kết quả tổng hợp chuyên vị mặt đất tính từ tâm hầm -2- 5-2 63
Trang 8
DANH SÁCH HÌNH VỀ
Hình 1.1: Minh họa cho mạng lưới giao thông ngầm trong khu đô thị 1 Hình 1.2: Mơ hình cơng nghệ thi cơng “tường trong đất” .- 5 s s+s+cz+sereeeered 4 Hinh 1.3: Hình dạng của đường hầm được thi công bằng phương pháp hạ chìm 5 Hinh 1.4: Sơ đồ hạ các đơn nguyên đường hầm vào hào có sử dụng phao (a), (b) và "1000 6 Hinh 1.5: Các phương pháp đào kín và lựa chọn giải pháp bảo vệ mặt đào 8 Hinh 1.6: Các sơ đồ kích đây đường ngầm dưới khối đường sắt (a); và đưới sơng (b) 9 Hình 1.7: Sơ đồ cầu tạo khiên . s5 + 2t 2t tre 10 Hinh 1.8: Quy trình cơng nghệ thi công đường hâm theo phương pháp khiên đảo 13 Hinh 1.9: Thi công hầm bằng phương pháp khiên không bị tác động bởi các yếu tố
THEM MAL 3 14
Hình 2.1: Sơ đồ định hướng không gian phát triển khu vực Tp Hồ Chí Minh đến 2020
¬ 18
Hình 2.2: Bình đồ trầm tích đệ tứ khu vực Tp Hồ Chí Minh -.2-5- 20 Hình 2.3 : Mặt cắt ĐCTV từ Tân Trụ qua Bình Chánh đến Vĩnh Cửu 23
Hình 2.4: Mặt cắt địa chất điển hình của Tp Hồ Chí Minh theo hướng Tây Bắc — 91011280 (:10⁄831):9/01-Ẻ206900.-.00n0n885 ea 38 Hình 3.1: Vịng tròn Mohr và đường bao Coulormb o5 5333 seses 43 Hình 3.2: Biến dạng của đất đá theo thời gian - + 5< cxeEsExckeErkerersrerseee 44 Hình 3.3: Sơ đồ phân bố ứng suất xung quanh hằm 2 2 2s + xe 49 Hình 3 4: Sơ đồ nghiên cứu bài toán biến đôi ứng suất — biến dạng trong nền đất xung quanh đường hầm có tiết diện tròn - 2% + +k£EsE*EE£E#EEEkEEEEEEEESEEEEerersrersrre 50 Hình 3.5: Sơ đồ lực, vùng biến dạng dẻo và phân bố ứng suất quanh hằm 52
Trang 9
Hình 3.6: Mơ hình bài toán xác định chuyển vị trên biên hằm se s5: 53 Hình 4.1: Mơ hình phần tử tam giác biến dạng loại 1 (a) và phần tử tam giác biến dạng
JOaL 2 (DB) ằằằằằằằằ ae 59
Hinh 4.2: M6 hinh phan tir tam gidc bién dang khéi loại 1 (a) và loại 2 (b) 59
Hình 4.3: Mơ hình phần tử tứ giác biến dạng tuyến tính (a) và phần tử tứ giác biến
c1 7082 60
Hình 4.4: Mơ hình phần tử khối biến dạng tuyến tính loại 1 (a) và loại 2 (b) 60
Hình 4.5: Mơ hình phần tử tiếp xúc phẳng của P.Goodman 2 - 5552: 61
Hình 4.6: Mơ hình phần tử tiếp xúc không gian của P.Goodman - - 62 Hình 4 7: Sơ đồ cây trình bày các bước giải bài tốn bằng Plaxis 68
Hình 4.8: Cửa số khai báo thông tin ban đầu của bài tốn Plaxis .-. 69
Hình 4 9: Minh họa quá trình xây dựng mơ hình địa chất, gán thông số vật liệu và đặt điều kiện biên cho bài toánn + + S2 S22 S3 EE S323 3921 1513211111151 111 11x 69 Hình 4 10: Cửa số khai báo thông số đường hầm ¿2 2s se zcxeeersrxreeee 70
Hình 4.11: Kết quả chia lưới phân tử cho bài toán đã nêu . 5- ¿5555552 70 Hình 4.12: Kết quả xây dựng áp lực nước ban đảu -. 222 5s sceerzsereceered 71
Hình 4.13: Sơ đồ kết quả xác định ứng suất hữu hiệu ban đầu của bài tốn 71 Hình 4.14: Cửa số tính tốn cho bài tốn đã cho ¿5-52 se+csveecrsrxrserrsrsre 72
Hình 4.15: Cửa số lựa chọn vị trí kiểm tra ứng suất — chuyển VỈG SG eceee 72
Hình 4.16: Giai đoạn xây dựng đường hẳầm trước khi tính tốn - - 2s 73
Hình 4.17: Cửa số tính tốn trong phần mềm PlaXis 2-2 2s + z+xeeeEscxsze 73 Hình 4.18: Lưới biến dạng tổng thỂ - 2s EEEEvg cv gr vvcrgrsrvrree 74 Hình 4.19: Kết quả tính tốn tổng chun Vi eccescssscsscsesessesssesscseseesesrsesseseseeseeee 74
Hình 4.20: Kết quả tính tốn ứng suất hữu hiệu sau khi đào hầm 5- 75
Trang 10Hình 4.21: Kết quả tính toán nội lực bên trong vỏ hầm 22 2s £seeztxd 75 Hình 4.22: Kết qua tính tốn chuyên vị tông thể của vỏ hâm -. 5-5¿5 552552 76
Hình 4.23.: Biểu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt hầm và lực dọc lớn nhất xuất hiện trên vỏ
Hình 4.24: Biêu đô quan hệ giữa độ sâu đặt hầm và moment uôn lớn nhât xuât hiện
¡r8 0 T7
TAM ” ,.,,,, .,ƠỎ 78 Hình 4.26: Biêu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt ham va chuyén vị đứng tại điểm O 78 Hình 4.27: Biêu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt hầm và chuyên vị ngang tại điểm O .79 Hình 4.28: Biểu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt ham va chuyén vị đứng tại các điểm
A,B,C theo phương án 1 của vỏ hầm +5: 2 ©22SE+Sz+EEESEEEEEEEEESEEEEErkerrrerrerkee 79
Hình 4.29: Biểu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt hầm và chuyến vị ngang tại các điểm A,B,C theo phương án 1 của vỏ hâm . + 2-6 SE SEEEESEEEEEEEErErErrerkeeersred 80
Hình 4.30: Biểu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt ham va chuyén vị đứng tại các điểm
A,B,C theo phương án 2 của vỏ hầm +5: 2 ©2SE+EE+EEESEEEEEEEEESEEEEErkrrrrkrrerkee 80
Hình 4.31: Biểu đồ quan hệ giữa độ sâu đặt hầm và chuyển vị ngang tại các điểm A,B,C theo phương án 2 của vỏ hầm 2-5 2+ SE E8 E£EEEkEE3EEEEEEErkrrersrererre 81
Hình 4.32: Biéu dé biéu diễn chuyền vị mặt đất ứng với trường hợp độ sâu tim hầm là
Trang 11
CHƯƠNG 1
TONG QUAN VE VIEC XAY DUNG CONG TRINH
NGAM TRONG DO THI
1.1 GIOI THIEU VE CONG TRINH NGAM TRONG CAC ĐÔ THỊ
Trong những năm gần đây và xu hướng phát triển trong tương lai, các khu đô thị không ngừng mở rộng cả về quy mô phát triên và cơ sở hạ tầng, do đó, khối lượng các cơng trình nhà ở và cơng trình cơng cộng sẽ không ngừng gia tăng, đi cùng với đó là sự phát triển liên tục của mạng lưới giao thông vận tải bên trong các khu đô thị và giữa các khu đô thị với nhau nhằm tạo sự kết nối giao thông thông suốt, đáp ứng cho nhu câu phát triên của kinh tê xã hội và đời sông người dân
a aaada lạ: ddj4š lịh sew saaaea
Hinh 1.1: Minh họa cho mạng lưới giao thông ngâm trong khu đô thị
Tuy nhiên, đi cùng với xu hướng phát triển không ngừng của mạng lưới hạ tầng đô thị
là sự suy giảm nhanh chóng diện tích tự nhiên, vôn là nguôn tài nguyên có hạn, tại các
Trang 12
khu đô thị trên thế giới cũng như tại Việt Nam Do đó, việc quy hoạch hạ tầng đô thị sao cho đảm bảo nhu câu phát triển ln là bài tốn khó khăn và phức tạp Hiện nay, để giải quyết bài toán trái chiều giữa nhu cầu phát triển và khả năng đáp ứng quỹ đất cho các khu
đô thị, hoặc phải mở rộng diện tích tự nhiên, hoặc phải thay đôi quy hoạch phát triển đơ
thị, kết hợp tìm kiếm các nguồn quỹ đất khác đáp ứng cho nhu cầu phát triển Trong đó, vẫn đề mở rộng phát triển khu đô thị xuống các tầng sâu trong lòng đất, đặc biệt là phát triển mạng lưới giao thông ngâm, được xem là bài toán tối ưu và hiệu quả, vừa tiết kiệm nguồn quỹ đất trên mặt phục vụ cho các nhu cầu khác nhau, vừa mang lại nhiều lợi ích phát sinh
Nhìn chung, các cơng trình được gọi là ngầm nếu như phần chính của chúng hoàn toàn nằm dưới mặt đất theo quan điểm khai thác Các công trình ngầm trong một khu đô thị hiện đại bao gồm nhiều loại hình tương ứng với nhiều chức năng khác nhau như hệ thống giao thông, kho bãi, trung tâm thương mại Trong số các cơng trình ngâm đơ thị hiện nay, cơng trình mang mục đích phục vụ cho giao thông chiếm số lượng khá lớn, mặc dù chúng có thể khác nhau về mặt công dụng, sơ đồ quy hoạch, vị trí bố trí, chiều sâu hay phương pháp xây dựng (hình 1.1)
Về mặt tổng quát, việc phát triển hạ tầng giao thông ngầm tại các đơ thị có các lợi ích
như sau:
- _ Giải quyết hợp lý vẫn đề giao thông đường phố, cho phép khai thác tổng thê và tận dụng được không gian ngâm,
- - Hạn chê được nhu câu tăng diện tích của các khu đô thị, giải quyêt nhiêu vân đê rộng lớn cho xây dựng độ thị, giao thông vận tải, các bài toán về mặt kỹ thuật và xã hội như tăng cường câu trúc quy hoạch và kiên trúc đô thị, giải phóng các cơng trình mang
tính phụ trợ khỏi mặt đất, bảo vệ môi trường
- Cùng với việc quy hoạch tông thể một cách hợp lý giữa hạ tầng ngầm và hạ tầng mặt, có thê làm giảm giá thành xây dựng, nâng cao hiệu quả vê mặt xã hội
Trang 13
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGÀM
Thi cơng đường hằm là thuật ngữ gọi chung phương pháp thi công xây dựng, kỹ thuật thi công và quản lý thi công các đường hằm và công trình ngầm Việc lựa chọn phương pháp thi công đường hầm chủ yếu dựa vào điều kiện ĐCCT - ĐCTV, cầu tạo đường
hâm, trình độ kỹ thuật thi công
Dựa vào đặc điểm nên đất mà đường hầm đi qua và sự phát triển các phương pháp thi công hiện nay, có thể sơ bộ phân loại các giải pháp thi công đường hầm trong điều kiện đô thị gồm:
- _ Phương pháp đào lộ thiên: thích hợp cho các đường hầm nông, nên đất mềm yếu, - Phuong pháp hạ chìm: phù hợp cho các đường hầm vượt sông biến, điều kiện địa chât yêu,
- Phuong pháp đào kín: tương thích với các cơng trình ngầm được thiết kế ở các độ sâu khác nhau, đi qua các dạng địa tầng khác nhau
1.2.1 Xây dựng đường hâm bằng phương pháp lộ thiên
Phương pháp thi công lộ thiên thường được áp dụng đối với các cơng trình ngầm đặt nơng, có sự liên hệ chặt chẽ với hạ tầng mặt như đường ngầm bộ hành, hệ thống gara ôtô ngầm, hệ thống cấp thốt nước đơ thị
Căn cứ vào phương pháp thi công và loại hình kết cấu chống, ta có thê chia phương pháp đảo lộ thiên như sau:
- - Mở hỗ móng theo mái đất: được sử dụng trong điều kiện hầm nơng, q trình thi cơng ít làm ảnh hưởng đến môi tường xung quanh, việc ôn định mái dốc hồn tồn dựa vào tính chất cơ lý của nền đất, quy trình thi cơng dễ cơ giới, tốc độ đào nhanh và đảm bảo chất lượng yêu cầu Tuy nhiên, khi sử dụng phương pháp này sẽ làm gia tăng khối lượng đất đá khai đào cần được vận chuyên, phải sử dụng kèm với phương pháp hạ mực nước ngâm đê đảm bảo ôn định hơ móng khi thi cơng,
- Mở hỗ móng có sử dụng tường chắn: trong phương pháp thi công này, kết câu tường chăn được căm sâu dưới hô đào nhăm cân băng áp lực đât Sau đó tiên hành đào
Trang 14
đến cao trình thiết kế và thi công kết cấu Sự ổn định của hồ móng hồn toàn phụ thuộc
vào độ cứng của tường chăn, do đó phải có các biện pháp phụ trợ nhằm tăng độ cứng của tường như:
e Lựa chọn loại vật liệu làm tường phù hợp với điều kiện thi công,
e Thiết kế hệ thông thanh giằng hợp lý nhằm tăng độ cứng tông thê của hệ thống,
e Đào bỏ một phần đất phủ bên ngoài hỗ móng nhằm làm giảm bớt áp lực tác dụng lên tường,
e Tiến hành hạ mực nước ngầm một cách phù hợp, sử dụng đồng thời các phương pháp giảm áp lực hông
- _ Công nghệ tường liên tục trong đất (hình 1.2) phù hợp cho việc thi công trong các điều kiện nền đất có đặc điểm ĐCTV phức tạp, mực nước dưới đất nằm nơng, cốt đáy cơng trình nằm trong tầng nước áp lực, hoặc khi thi công các cơng trình ngầm trong khu vực đô thị gần các cơng trình có trước Đặc điểm của tường trong đất là độ cứng lớn, khả năng chống thấm cao, thích hợp cho các địa tầng mềm yếu, q trình thi cơng ít ảnh hưởng đến xung quanh, thi cơng an tồn trong mặt bằng hẹp
Hình 1.2: Mơ hình cơng nghệ thỉ công “tường trong đất”
Trang 15
1.2.2 Xây dựng đường him bằng phương pháp ha chìm
Thi cơng đường ham bang phương pháp hạ chìm (cịn gọi là phương pháp đơn nguyên hạ chìm) phù hợp cho các cơng trình ngầm vượt sông, biến Khi đó, mỗi đơn nguyên là một câu kiện không gian được sản xuất ở một phía của tuyến vượt, sau đó được di chuyên bằng phao nỗi vào tuyến định hướng đào sẵn dưới đáy dòng nước hoặc cửa hầm
trên nền đã được chuẩn bị trước Các đơn nguyên được liên kết với nhau tạo thành một liên kết hoàn chỉnh khơng thấm nước, sau đó được lap đất đá và dỡ tắm bịt mặt tạo thành
một đường hầm thông suốt Câu tạo của một công trình ngầm thi cơng bằng phương pháp hạ chìm thơng thường gồm 04 đoạn là đoạn lộ thiên, đoạn đào ngầm, các giếng đứng và đoạn hạ chìm (hình 1.3)
= -_= —— = =ị^ — =
CUT & GOVER IMMERSED TUNNEL CUT & GOVER U SHAPE
TUNNEL TUNNEL RETANING WALL
WENTILAT HOY TONE
1.EMTILX-TÔM TỉnM=E: ERTF7- lñk, Tử " E 1ã715
TƯ ad UH1-4[ U NIT— " UHIT— 2 _ ay Eee HH
Hinh 1.3: Hình dạng của đường ham dugc thi cong bang phuong phap ha chim
Phuong pháp này sử dụng rất phù hợp cho việc xây dựng đường hâm trong khu đô thị, điều kiện địa chất thủy văn và địa chất cơng trình phức tạp, với độ sâu mực nước từ 6m đến 40m và tôn tại trên nền có khả năng đảm bảo ôn định mái dốc và đáy đường hầm dưới nước Trong thực tế thi công, khi điều kiện cho phép, ta có thể thi cơng cả đoạn trên
Trang 16
bờ của đường ngâm dưới nước, hạ cả đơn nguyên sẵn có xng hâm hở chứa đây nước CÓ CỬ g1a cường
bình 1.4: Sơ đồ hạ các đơn nguyên đường ham vào hào có sử dung phao (a), (b) va san ndi (i)
(1) méc neo (2) hệ thống ròng rọc (3) tời (4) khối tải trọng dẫn
(5) phần trục (6) cọc (8) màng phân cách mặt bên
(9) đơn nguyên đường ham (10) khung mặt chính (11) giếng (12) sàn nổi Về ưu điểm, phương pháp hạ chìm có thể sử dụng
- Khi xây dựng đường hầm trong điều kiện môi trường đất không ôn định và bị
cuốn trôi,
- _ So với phương pháp khiên đào, phương pháp này không yêu cầu sử dụng khí nén, giảm được lao động nặng nhọc và độc hại trong điều kiện ngâm, hạn chế được thời gian thi công và giảm giá thành xây dựng,
- _ Do quá trình thi cơng các đơn nguyên tiến hành độc lập trên bờ nên có thê chế tạo được các mặt cắt hầm tùy ý, thời gian thi công rút ngắn do tiến hành độc lập việc thi công chê tạo các đơn nguyên và quá trình thi công hào, xử lý nên,
Trang 17
- _ So với các phương pháp thi công khác, phương pháp này có chi phí thấp hơn và thời gian thi công ngăn hơn, hạn chế được vẫn đề tác động đến môi trường xung quanh
Tuy nhiên, phương pháp hạ chìm vẫn có một số hạn chế cần lưu ý đó là:
- Chỉ áp dụng tốt đối với các cơng trình ngầm vượt sơng hoặc biển , điều kiện,
thời gian thi công và giá thành phụ thuộc nhiều vào yếu tố khách quan như điều kiện thời tiết, dòng chảy
- - Việc thi công các đơn ngun địi hỏi có một diện tích mặt bằng rộng lớn, quá trình lắp ghép các đơn nguyên cần phải có sự phối hợp chuyên nghiệp và linh hoạt,
- _ Việc vận hành và lắp ghép các đơn nguyên gây hảnh hưởng đến giao thông thủy, đường hầm không thê đặt ở độ sâu quá lớn, câu trúc hầm nhiều tầng không thể áp dụng trong điều kiện này
Quy trình cơng nghệ thi cơng dường hầm bằng phương pháp hạ chìm được thê hiện
như sau:
Lua chon dia điểm thị cong Dia điểm thị công đường
Địa điểm san xuat đơn
nguyên ham
: San xuat các đơn nguyễn Xác định đặc điểm thủy
van, khi hau
Ỷ
Di chuyển các đơn nguyễn đến
vị trí định săn Hà đường hàm ˆ
Dao hao duci nu doc và
v ra A xây dựng nên A {
Kết nôi các đơn nguyễn | Fein tra do on dịnh cua
— - đường hãm
Hae điểm ĐC TỰ tà điển
kiện địa chất tại khu vực thị \
cổng Lap dat hệ thơng Ícÿ thuật
'
Đưa vao vận hanh
Trang 18
1.2.3 Xây dựng đường hâm bằng phương đào kín Đá rắn cứng Đả bở rờiđất = Barancing | Đáb#rðldgt
2 == TỶ F TT 7 Nut ne it Nut na Nut na Nut ne Dat dinh Dat roi Đất chay
Độ bên cao Độ bên | Độ bên {hâp Đất dinh Dat roi Dat chay trung mạnh | mạnh và
trung bình bình giảm bén - Khaen sẻ min | Bêtông phun
May dao ton guong, may | Lust bao vệ
khnz “ấm (Tunn Boring | Neo | Machrne| Khuny the
May dao ting prin guong, may eat ting | ụ thép
phá" [Rna:aadRr-*-, máyxd Văn chèn
Đâo tằng các Tây đâo xús, xác 2ốG | Cha cao
May khián do (Suid Machina - SM) | | Van thep
Bi tae si ade
NQP;PPTCN ner 6 bao vé bang khoan phut dp lute cao
Hinh 1.5: Các phương pháp đào kín và lựa chọn giải pháp bảo vệ mặt đào
1.2.3.1] Phương pháp kích đẩy
Trong các trường hợp đường ngầm bộ hành và giao thông cơ giới đô thị nằm ở độ sâu không lớn so với mặt đất và đi qua rất gần hoặc trực tiếp dưới móng nhà, trục đường ô tô Khi đó, việc xây dựng ngầm theo phương pháp mở hay khiên đảo sẽ gây ra các biến dạng chuyến vị lớn trên mặt và cản trở hệ thống giao thơng Ngồi ra, việc sử dụng phương pháp khiên đào trên đoạn ngắn là hoàn tồn khơng hiệu quả về mặt kinh tế, do đó, hiệu quả nhất là ta nên sử dụng phương pháp kích đây kết cầu ngầm
Bản chất của phương pháp này là các đơn nguyên riêng biệt của đường ngầm được kích đây vào đất bằng thiết bị kích bồ trí trên mặt đất hoặc trong giếng chuyên dùng (hình 1.6) Trong phần lớn các trường hợp, đường ngâm được kích đây qua khối đất đắp rời khơ và nén chặt, ngồi ra cũng có thể kích đây các đơn nguyên đường ngầm qua đất yêu no nước, được làm khô sơ bộ bằng cách hạ mực nước ngâm hoặc gia cố bằng phương pháp hóa học Trong một vài trường hợp đặc biệt, ta có thê áp dụng phương pháp kích đây dưới áp lực khí nén khi mở hâm dưới sông hoặc kênh
Công nghệ thi công của phương pháp phụ thuộc vào chiều dải đường ngâm, tiết diện ham, chiéu sau dat ham va tinh chat dat da
- Néu chiéu sau ham khéng qua 5m, ta có thê xây dựng hầm “gương”, - Néu ham đặt sâu, kích day được tiễn hành từ giếng đứng,
Trang 19
- Trong các trường hợp khác, cơng tác kích đây được thực hiện ở cao độ mặt đất phía trước chướng ngại vật
a) 1 2 5) 5
(1) ham gương (2) tru (3) kich
(4) chỉ tiết phân phối (5) đơn nguyên vỏ hẳm (6) phan dao (7) giéng guong (8) khối đất dap
Hinh 1.6: Các sơ đỗ kích đây đường ngẫm dưới khối đường sắt (4); và dưới sông (b) 1.2.3.2 Phuong phap “khién dao” (Shield Method)
Phuong pháp khiên là phương pháp thi công hầm cơ giới có sử dụng hệ thống khiên
che chắn Trong đó, khiên là kết câu bằng thép dùng dé che chan 4p luc dia tang trong quá trình đào hầm Cơ câu khiên đào gồm 03 phần với các chức năng khác nhau: phần đầu khiên có chức năng che chắn và đào hầm, phân giữa đảm nhiệm vai trò cân bằng áp lực đất và kích đây khiên tiến lên phía trước, phần đi khiên được dùng để lắp ráp vỏ hâm đúc sẵn hoặc đồ tại chỗ
a Cau tao va phan loai khién dao:
Hiện nay có rât nhiêu chủng loại khiên khác nhau, nêu xét vê công năng của khiên trong thi công thì câu tạo cơ bản của khiên (hình 1.7) gơm: vỏ khiên, cơ câu đây tiên, máy lắp ghép tắm ống, bộ đảm bảo độ tròn
Vỏ khiên gồm 03 bộ phận chính
Trang 20
- - Vành miệng cất là bộ phân đào và chặn đât, năm ở trước khiên Ngoài nhiệm vụ
cắt đât, vành miệng cắt còn có cơng dụng đảm bảo ôn định cho bê mặt cơng tác và làm đường thốt cho mùn khoan ra phía sau,
- Vong đỡ là kêt câu chủ thê của khiên, có nhiệm vụ làm giá đỡ cho toàn bộ tải trọng tác dụng lên khiên, năm ở phân giữa khiên, thường có kêt cầu hình tròn và độ cứng
lớn,
- - Đuối khiến cầu thành bởi tâm thép vỏ ngoài khiên kéo dài, dùng đê bảo vệ cho công tác lắp ghép vỏ hâm lân 1 Đoạn ci có trang bi làm kín đê ngăn nước, đât va vat liệu bơm ngược lại vào trong khiên từ khoảng giữa đuôi khiên và vỏ hâm
(1) động cơ điện dùng cho mắm dao, (2) vít tải, (3) động cơ điện dùng cho vit tải, (4) băng chuyên, (5) kích của van, (6) máy lắp tâm ống hâm, (7) giá đỡ mâm dao, (R) tắm
ngăn cách, (9) cửa ra vào khân cấp
Hinh 1.7: Sơ đồ cấu tạo khiên
Có rất nhiều chủng loại khiên khác nhau thích ứng với các điều kiện địa tầng khác nhau Nếu xét đặc điểm cầu tạo khiên và phương pháp đào, có thể quy nạp thành 4 loại
khiên như sau:
- _ Loại A: khiên miệng thống hay khiên phố thơng,
- _ Loại B: khiên dạng ngực kín phơ thơng hay khiên ép phô thông, - _ Loại C: khiên ngực kín cơ giới,
- Loai D: khién TBM
Trang 21
Bang 1.1:Téng hợp mối tương quan giữa phương pháp đào, địa tẳng tương ứng và loại hình khiên đào phù hợp Phương | Loại " ¬ x
Tên của Biện pháp ôn định Địa tầng thích
thức cầu Ghi chu
khién mat dao ứng
đào tạo
khiên phố | kích che chống bằngtấm | địa tầng ôn định
thông chăn tạm thời hoặc mềm yêu hạ nước
, ngầm bằng
chia mặt đào ra mây lớp ¬
khiên có , giêng kim
ngực lợi dụng góc nghỉ của cát | dat cat
` mái che thủ công và
trần và ma sát mái che
biện pháp
Đào khiên có gia cô địa
5 lợi dụng ma sát giữa dat A ,
bing lưới ô ` và lưới ô vuông cứng bùn sét tang khac
thủ vng
cơng A ¥ r 4m ^
tâm chăn có lỗ cục bộ,
khiên nửa ` , `
đưa vào kích đây cát tự dat sét mém dap ep nhién lot vao
ngực
kín khiên dập wa HA , ,
tâm chăn trước khơng có
ép tồn ¬ > Bun
16, dat khong lot vao
bộ
khiêncó | khiên có lắp gầu đảo đất cứng chắc, có gầu nghịch điều khiển bằng khả năng tự ổn
Đào nghịch ta định ` , a2
„ ngực em 7 biện pháp bô
nửa Ầ
trần " trợ
cơ giới 8 khiên khién diéu khién bang tay ¬ tick a3 `
quay , ` đá mêm
có lap may dao da mém vong
Trang 22
khiên có
mâm một dao cộng thêm `
mâm dao ¬ - da mém
tâm lắp nhiêu dao biên phá
ngyc | quay 1¢n phap
tran bé tro
khién co ở , og x
, kích đây tâm chắn git dat | tang dat cứng cam dao
khién không cân
dùng khí | giữa tâm chăn mặt và tâm | , - , ` , tâng ngậm nước biện pháp nén cục ngăn có gia khí nén
^ bổ trợ
bộ :
Đào
khiên nén | giữa tâm chăn mặt và tâm | tâng lũ tích, tâng
toàn bộ
bằng bùn và ngăn có khí nén bùn và xung tích có chứa
cơ giới nude nước nước
Ngực `
bảo đảm cân bằng giữa áp
kín khiên cân | lực sản sinh của đất cát
bằng áp giữa tắm chắn mặt và tắm | bùn, bùn lẫn cát biện pháp
lực đất ngăn và áp lực địa tầng bô trợ
chỗ đảo
khiên có tầm chăn mặt có mạng mạng lưới ô vuông, khôi đât đi
re oA re oA A Bun
lưới ô qua mạng lưới ô vuông
vuông dôn vào khiên
b nguyên ly co ban khi thi cong ham bang khién:
Khiên là một loại kết câu ống thép hoạt động dưới sự che chống áp lực địa tâng, đồng thời có thể hoạt động tiễn lên trong địa tang Đoạn đầu khiên có thiết bị cắt đất và che chống, đoạn giữa lắp đặt các thiết bị kích đây cho khiên tiễn về phía trước, đi khiên được dùng để lắp đặt các tâm vỏ hầm Mỗi lần khiên tiến lên cự ly một vịng thì sẽ lắp đặt
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Cường Trang 12
Trang 23được một vòng vỏ hâm, đồng thời với đó, ta ép vữa vào khoảng hở đăng sau lưng các tâm
vỏ hầm bê tông dé dé phong ham va mat dat bi lin Phan luc day khién tién 1én do vong bê tông vỏ hầm chịu đựng Trước khi thi công bằng khiên, cần xây dựng một giếng đứng làm nơi lắp ráp khiên và là nơi vận chuyển min dat dao ra ngoài (hình 1.8)
I 4 n ' es L
hoi HHHE Seo
: “ „ Ñ Q ihe =
TL AT ANNO Te eS eh Taree DAR ory ye NMA
xxx * ý 0
3 b 7 W \I0 l| a
a
ẹ
NA tu, god OA +
1 Khiên, 2 Kích của khiên, 3 Mạng lưới ô vuông trước mặt
khién; 4 Mam quay dua dat da ra; 9 Bang van tai dat da ra: 6 May lap ráp các phiên ông; 7 Phiên ông; 8 Bơm phun vữa; 9
Lỗ phun vữa; 10 Máy chở dat đá fa; 12 Phun vữa vào ke hở
sau đuôi khiên, 13.Các phiên ơng dự trữ phía sau; 14 Giêng
đứng (fÌN6 TÑ (HUẨN H i
TH CONG GENG DUNG
|
_MIẾN TRA
LAP RAP KHIEW
i VI GuYỂ PHIEN WO HAM | TT VẬN CHUYEN BAT |
LAP RAP WO HAM
| PHT WA SAU WO ti | TH CONG LGP CAcH Wuilc | ¬
V6 HAM LAN 2 HEU co
t HOAM THEN
Hinh 1.8: Quy trình cơng nghệ thỉ công đường hằm theo phương pháp khiên đào
Trang 24
c Ưu khuyết điểm của phương pháp thi công bằng khiên đào Ưu điểm của việc thi công bằng phương pháp khiên đào
- _ Thi công đào ngầm bằng khiên không chịu ảnh hưởng của điều kiện trên mặt đất, do đó đảm bảo cho q trình thi cơng an toàn, chất lượng tốt, tiến độ nhanh và giá cả hợp
lý (hình 1.9),
- Cac thao tác trong quá trình đào hồn tồn được tự động hóa, đảm bao cho tiễn độ ôn định, nhanh, cường độ lao động thấp,
- _ Cảnh quan tự nhiên bên trên được bảo vệ tốt, môi trường xung quanh và đời sống của cư dân không bị xáo trộn do việc thi công gây ra,
- _ Là phương pháp thi công phù hợp nhất với điều kiện địa tầng rời rạc, mềm yếu và
bão hòa nước
Hinh 1.9: Thi céng ham bằng phương pháp khiên không bị tác động bởi các yếu tổ trên mặt Khuyết điểm của phương pháp khiên đào
- - Giá thành đắt, công nghệ thi công hiện đại và khá phức tạp, rủi ro sụt lún mặt đất
cao,
- _ Yêu cầu về phối hợp kỹ thuật thi công chế tạo thiết bị, cung ứng thiết bị, chế tao vỏ hầm và điều hòa của hệ thống cơng trình phức tạp,
- _ Đối với các đường hằm có chiều dài dưới 800m thì hiệu quả kinh tế kém, sử dụng
phương pháp khiên đào không phù hợp Với các được hầm có bán kính cong nhỏ hoặc dộ
sâu chơn hầm lớn thì việc thi cơng khó khăn
Trang 25
1.3 DAC DIEM CONG TRINH NGAM ĐÔ THỊ
Với các cơng trình ngâm thi công trong khu vực đơ thị, có một sô vân đê cân quan tâm khi tính tốn, lựa chọn giải pháp thi công khác với việc thi công các cơng trình ngâm bên ngồi khu vực đô thị như
- - Hướng tuyến
e _ Phải phù hợp với quy hoạch hạ tầng của khu đô thị,
e Can xem xét tránh đi qua các chướng ngại vật ngầm, móng các cơng trình hiện
hữu,
e_ Phải xem xét lựa chọn kích thước hầm và độ sâu hầm hợp lý, đảm bảo kết nỗi
được với các công trình mặt hoặc cơng trình ngầm đặt nông như nhà ga - Tính tốn
e - Việc xác định tải trọng tính tốn lên cơng trình, bên cạnh các tải trọng như áp lực địa tầng, tải do bản thân công trình cần phải xem xét đến tải trọng do các cơng trình
hiện hữu tác động lên đường hâm,
e Yêu câu khả năng chịu tải và độ biên dạng cao hơn nhiêu so với các cơng trình ngâm ngồi khu đơ thị
- _ Lựa chọn phương pháp thi công
e - Lựa chọn giải pháp thi công phải đảm bảo hạn chế tối đa tác động đến các cơng trình hiện hữu,
e Đảm bảo điêu kiện vệ sinh môi trường, hạn chế tối đa gây ô nhiễm môi trường
địa chất,
e Cần lưu y đến việc hạn chế của mặt bằng thi công
Khi xây dựng đường hầm trong khu đô thị, điều kiện tiên quyết trước khi thi công là phải xem xét một cách thấu đáo và cân thận các vấn dé sau:
- _ Xác định được độ sâu dat ham hop ly, dam bảo thuận lợi cho việc thi công, liên kêt với các cơng trình mặt, cơng trình ngâm nông,
Trang 26
- _ Đánh giả mức độ ảnh hưởng của các cơng trình ngắm lân cận,
- Xác định mức độ ảnh hưởng do việc tôn tại cơng trình ngám đến các cơng trình trên mặt
1.4 RỦI RO PHÁT SINH TRONG QUÁ TRÌNH THỊ CƠNG
Do đặc điểm địa chất khu vực đô thị thường tồn tại các lớp trầm tích yếu, bão hòa nước, và mật độ xây dựng trên mặt lại dày đặc, do đó, việc thi công và vận hành các cơng trình ngầm ln chứa đựng các rủi ro nguy hiểm có thê gây thiệt hại lớn cả về người và của Nhìn chung, có nhiều loại rủi ro có thể xảy ra với các nguyên nhân khác nhau trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công, vận hành Trong đó, rủi ro thường xuyên nhất
và mang hậu quả lớn và lâu dài nhất đó là hiện tượng lún mặt đất
Hiện tượng lún mặt đất do sự hiện diện của cơng trình ngâm là biến dạng đứng dọc trục hầm xảy ra bên trong nên đất có tính nén lún cao và chịu tác động của quá trình đào ham Thong thường, quá trình lún mặt đất do sự hiện diện của đường hằm gồm 03 giai đoạn như sau:
- _ Phần trước khiên đào, mặt đất nhô lên và lún xuống,
- _ Mặt đất bị lún do q trình thi cơng,
- _ Quá trình lún xảy ra do sự cô kết của khối đất bị xáo trộn
Theo các tài liệu nghiên cứu đi trước, hầu như độ lún của mặt đất xảy ra lớn nhất là
trong q trình thi cơng, chịu ảnh hưởng chủ yếu và lớn nhất của phương pháp thi công đường hầm và điều kiện địa chất nơi đường hầm đi qua
Nguyên nhân gây lún có thê nhận xét sơ bộ là do:
- _ Sự thay đối trạng thái ứng suất ban đầu của nên đất,
- _ Sự thay đôi áp lực nước dưới đất trong quá trình thi cơng và sau khi đưa vào vận hành,
- _ Công tác phụt vữa sau đuôi khiên không được tiễn hành kịp thời, - _ Sự biên dạng của vỏ hâm dưới tác động của áp lực địa tâng,
Trang 27
- _ Q trình cơ kết của khối đất bị xáo trộn xung quanh hầm
1.5 TỎNG KÉT CHƯƠNG
Nội dung chương 01 cho chúng ta có cái nhìn tổng quan về:
- _ Những thuận lợi và thách thức của việc phát triển hệ thống hạ tầng ngầm trong các khu đô thị, nhất là mạng lưới công trình giao thơng Qua đó, chúng ta thấy rằng, việc phát triển hệ thống cơng trình ngầm đang và sẽ là nhu cầu cân thiết, là “chìa khóa” mẫu chốt để giải quyết bài toán quy hoạch và phát triển cho các đô thị hiện nay trên thế giới, cũng như tại Việt Nam Tuy nhiên, quá trình phát triển hạ tầng ngầm cũng mang lại nhiều thách thức và rủi ro cao hơn nhiều so với các cơng trình trên mặt đất, việc quy hoạch phát triên đảm bảo đồng bộ hạ tầng kỹ thuật của đô thị (cả phần ngầm và phân mặt) sẽ mang đên sự phát triên bên vững và nâng cao đời sông cho cư dân đô thị
- _ Đặc điểm cơng trình ngầm là tồn tại hoàn tồn trong lịng đất, việc khai đào bên trong lòng đất sẽ gây khơng ít ảnh hưởng đến các khu vực bên trên, nhất là tại các khu đô thị vốn có mật độ xây dựng và kết câu hạ tầng mặt dày đặc Do đó, nằm rõ và hiểu biết một cách tinh tế đặc điểm của nên đất đá xung quanh cơng trình sẽ là điều kiện tiên quyết
giúp cho các nhà thiết kế, thi công xác định được phương pháp thi công và thiết kế hợp
lý, đảm bảo sự an toàn cho các cơng trình trên bề mặt và sự thành công cho các cơng trình ngầm
- _ Điều cuối cùng và quan trọng nhất trong chương này đó là việc lựa chọn phương pháp thi công, căn cứ vào đặc điểm của mỗi khu đô thị, điều kiện đia chất mà quy mơ của các cơng trình ngầm sẽ khác nhau, đây là yếu tố đầu vào quan trọng nhất cho các nhà thiết ké, thi công lựa chọn được phương pháp thi công phù hợp đảm bảo các yêu cầu về an toàn, kinh tế, thời gian, chất lượng cho cơng trình ngầm và cả các công trình lân cận
Tại chương sau, chúng ta sẽ xét đến điều kiện cụ thê tại khu vực Tp Hồ Chí Minh và lựa chọn phương pháp thi công phù hợp cho các dạng cơng trình ngầm sẽ được triển khai
trong khu vực Tp Hồ Chí Minh trong thời gian sắp tới
Trang 28
CHƯƠNG 2
DAC DIEM KHU VUC TP.HO CHI MINH VA LU'A CHON
PHUONG PHAP THI CONG CHO CAC CONG TRINH
GIAO THONG NGAM
2.1 GIOI THIEU VE TP HO CHI MINH
Tp Hồ Chí Minh là một trong hai đô thị lớn nhất Việt Nam, đồng thời là trung tâm kinh tế - tài chính bậc nhất của vùng và cả nước Với vị trí kéo dài theo hướng Tây Bắc —
Đông Nam, Tp Hồ Chí Minh được xem là ranh giới tự nhiên phân chia hai miền Đông và Tây của vùng đồng bằng Nam Bộ, là cửa ngỏ quan trọng trong lưu thông liên vùng và đầu môi kinh tê thương mại của vùng, cả nước và quôc tê
ĐIỂU CSÍNH QUY M04? CHUNG THANE PR) HO CHI MINK
à SỬ ĐỒ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỀN KHÔNG GIAN DEN NAM 2020
Hình 2.1: Sơ đồ định hướng không gian phát triển khu vực Tp Hồ Chí Minh đến 2020
2.1.1 Đặc điểm tự nhiên:
Do đặc thù là vùng ranh giới giữa miền Đông và Tây của đồng bằng Nam Bộ, địa hình thành phơ có sự chuyên tiép hài hòa giữa một bên là đôi núi thap miên Đông, một bên là
Trang 29
đồng bằng trũng miền Tây Dựa vào cao độ địa hình, có thể phân địa hình khu vực thành phố thành 03 dạng chính:
- _ Đồng bằng đổi núi thấp với độ cao trung bình từ 10 — 25m so với mực nước biến, tập trung chủ yếu tại phía Bắc - Đông Bắc và một phần Tây Bắc của thành phố Địa hình dạng lượn sóng, xen kẽ các gị đơi núi thâp,
- _ Địa hình đồng băng trung bình với độ cao khoảng từ 5 — 10m, tập trung chủ yếu ở vùng trung tâm , một phần phía Tây và Tây Bắc thành phố Đây là dạng địa hình chuyên tiếp từ địa hình cao phía Bắc - Đông Bắc - Tây Bắc sang đồng bằng trũng phía Nam -— Đông Nam -— Tây Nam thành phó,
- _ Vùng đồng bằng trũng thấp phía Nam —- Đơng Nam và một phan Tây Nam của thành phô, với cao độ địa hình thường khoảng Im so với mực nước biên
Về khí hậu — thủy văn, khu vực Tp Hồ Chí Minh nằm hồn tồn trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ trung bình hằng năm khá cao (khoảng 27? — 30”), có hai
mùa mưa — năng rõ rệt, lượng mưa trung bình 1949 mm phân bố không đều theo không gian
Mạng lưới thủy văn khu vực thành phố Hồ Chí Minh khá dày đặc với sự hội tụ của các
con sông lớn như sông Sài Gịn, sơng Đồng Nai, sông Bé, sông Vàm Cỏ, cùng với đó là mạng lưới kênh rạch chẳng chịt Ngoài ra, do đặc thù là vùng sát biến, địa hình thấp và mạng lưới thủy văn nhiều nên sự ảnh hưởng của thủy triều đến thủy văn mặt, thủy văn ngầm rất lớn
2.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội
Với vai trò kinh tế - xã hội và điều kiện địa lý — tự nhiên thuận lợi, thành phố Hồ Chí Minh không chỉ là trung tâm kinh tế - tài chính lớn nhất cả nước mà còn là đầu mối giao
thông quan trọng trong lưu thơng hàng hóa của vùng — cả nước và khu vực
Theo chiến lược phát triển kinh tế - xã hội giai đoạn 2011 - 2020 của BCH TW Đảng
Cộng Sản VN khóa X trình Đại hội XI của Đảng, Tp Hồ Chí Minh được xác định quy
mô phát triển dân số là 10 triệu dân, khu vực nội thành vào khoảng 6 triệu, đưa Tp Hồ
Chí Minh trở thành đơ thị có quy mô dân cư và cơ sở hạ tầng vào loại bậc nhất của cả
Trang 30
nước và trong khu vực Tuy nhiên, hiện nay sự phát triển kinh tế và quy mô dân cư tại các khu vực trong thành phố không đồng đều, cơ sở hạ tầng kỹ thuật đang từng bước được phát triển mới đòi hỏi phải có sự quy hoạch đồng bộ và hợp lý, đặc biệt là mạng lưới hạ tầng giao thông vốn đang là vẫn đề nhức nhối cần được giải quyết
2.2 DAC DIEM DCCT - ĐCTV THÀNH PHÓ
2.2.1 Đặc điểm cau tric ĐCCT - ĐCTV khu vực Tp Hỗ Chí Minh
2.2.1.1 Đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực Tp Hồ Chí Minh (hình 2.2)
BÌNH ĐỒ TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TỶ LỆ : 1/1%0.000 ow phn
PT Tri ten badower WiBeg phan ches es) Triow Sch Picemonn kheng phần» ca
#24 Ot warns
91 Vettes a8 neh tụ hế ben din tarts
#Ó BỘ CÁC #hớt T#S/ HỘ KHOAN, (HIẾM H904
eta iia abe
# th
rf eid
hats cớ fame Ora Cram ne kh
Hình 2 2: Binh dé tram tích đệ tứ khu vực Tp Hỗ Chí Minh
a Tầng cấu trúc trên là lớp trầm tích phủ trên cùng có bề dày khơng lớn tuôi
Holocene, câu thành từ ba tập trầm tích tương ứng với ba mức tuổi là Q;!2 ,Q;77,Q;” Thành phần chủ yếu là hạt mịn (cát bột, sét bột, sét) tạo nên các lớp nằm ngang với mức
độ găn kết từ yêu đến rất yếu có nguồn gốc sơng, sông — biên, biển là chủ yếu, đơi chỗ có
nguồn gốc hỗn hợp sông — đầm lây hoặc hỗn hợp biên — đầm lây Tâng cẫu trúc này phủ
lên bê mặt bóc mịn xâm thực của tầng cấu trúc giữa, bề dày thay đối từ 20-30m ở khu vực phía Bắc, Tây Bắc thành phố đến 30-40m ở khu vực phía Nam - Đơng Nam
Trang 31
b Tầng cầu trúc giữa được cẫu thành bởi các thành tạo trầm tích Pleistocene (Q)),
các thành hệ lục nguyên gan két yeu tudi Pliocene ha và Na}, và Miocene muộn (N,°) - Cdéc thanh tao tram tich Pleistocene c6 tudi Q,', 07° va Q,’, trong đó thành hệ
tram tich Q,’ bi phủ hoàn toàn và chỉ lộ ra ở các vách moong khai thác đất ở khu vực
quận Thủ Đức, quận 9 và huyện Củ Chi; các thành hệ tram tich Q,7° va Q,’ 16 ra trén bé mặt địa hình cao từ 25m trở lên ở quận Thủ Đức, quận 9 và huyện Củ Chi với diện tích
hạn chế Thành hệ trầm tích Q¡Ỷ lộ ra trên bê mặt địa hình cao từ 5-20m phân bố rong rai
ở huyện Củ Chi, Hóc Mơn, một số quận nội thành và ít hơn ở quận Thủ Đức, quận 9 Độ
sâu phân bố của tầng câu trúc Pleistocene từ 40-50m ở khu vực phía Đơng quận Thủ Đức
và quận 9, 60-90m ở khu vực huyện Củ Chi, 100-120m ở khu vực từ Thái Mỹ qua Phạm
Văn Hai xuống Lê Minh Xuân, Tân Túc (Bình Chánh), 140-160m ở khu vực Nam — Tay
Nam huyện Cần Giờ
Các trầm tích Pleistocene có tính nhịp: từ thơ (cuội sỏi cát) đến mịn (bột, sét) tạo nên các tập lớp nằm ngang hoặc hơi nghiêng, gắn kết yếu, nghiêng thoải về phía Tây, phủ bất
chỉnh hợp lên bề mặt bóc mịn của các trầm tích Pliocene Tại những khu vực địa hình
thấp dưới 4m thuộc địa bàn thành phó, tầng trầm tích Pleistocene bị phủ bất chỉnh hợp bởi tầng câu trúc trên Các trầm tích Pleistocene trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh có bề dày chủ yếu từ 80-120m Chúng bị vát mỏng đi về phía Đơng Bắc cịn 40-60m
- _ Các thành hệ lục nguyên găn kết yếu tuổi Pliocene (N;ˆ và N;”) không lộ ra trên mặt, nhưng bắt gặp trong hầu hết các lỗ khoan sâu từ Củ Chi xuống Cần Giờ Thành phần gồm các trầm tích lục nguyên từ hạt thô (cuội sỏi cát) đến hạt mịn (cát bột, sét bột và sét) tạo thành 2 nhịp trầm tích tương ứng với 2 bậc tuôi N;' và Nz;Z, các trầm tích này có độ săn kết yếu hơn so với trầm tích Miocene Thế nằm nghiêng thoải về phía Tây Nam, phủ
bất chỉnh hợp lên các trầm tích Miocene muộn hoặc bề mặt móng đá sốc Mesozol, đồng
thời bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích Pleistocene Bè dày thay đổi từ Đông Bắc xuống Tây Nam từ 30-100m
- Thành hệ lục nguyên gan két yếu tuổi Miocene muộn (N P ) phat trién han ché, tao
nên các khối sót nhỏ hẹp với bề dày mỏng, thành phân chủ yếu gồm hạt thô (cuội kết, san
sỏi kết, cát kết, cát bột kết, bột sét kết) Các đá cát bột kết, bột sét kết phân lớp mỏng,
Trang 32nam ngang hoặc hơi nghiêng, mức độ gắn kết yếu, xuất hiện các nứt nẻ Các trầm tích Miocene muộn phủ bất chỉnh hợp lên các đá Mesozoi và bị phủ không chỉnh hợp bởi các
trầm tich Pliocene, bé dày của các trầm tích Miocene muộn trong địa bàn thành phố Hồ
Chí Minh thay đối từ 17.4m (quận 9) đến 20-40m (Củ Chi - Hóc Mơn — Bình Chánh) và An Thới Đông (Cần Giờ)
C Tầng cấu trúc dưới: câu tạo bởi các thành hệ lục nguyên carbonat tudi Jura sớm,
các thành hệ trâm tích lục nguyên phun trào Jura muộn — Kreta và thành hệ granitoid
kiêm vôi tuôi Kreta muộn Trên diện tích thành phố Hồ Chí Minh, các đá Mesozoi lộ ra trên mặt với diện tích rất nhỏ, phần lớn bị phủ ở các độ sâu khác nhau (từ 50m đến 400m
tùy nơi)
2.2.1.2 Đặc điểm ĐCTV khu vực Tp Hồ Chí Minh
Theo các tài liệu được nghiên cứu gần đây, khu vực Tp Hồ Chí Minh được phân thành 8 /ẩng chứa nước (hình 2.2) gồm: tầng chứa nước lỗ hông Holocene (px), tầng
chứa nước Pleistocene thượng (gp;), tầng chứa nước Pleistocene trung — thượng (gp;-›),
tầng chứa nước Pleistocene ha (gp;), tầng chứa nước Pliocen thượng hệ tầng Bà Miêu
(nạˆbm), tầng chứa nước Pliocen hạ hệ tầng Nhà Bè (ni nb), tầng chứa nước Miocen
thượng (n;° ), tang chứa nước khe nut Mezozoi (Mz) Cac thanh tao chia nudéc gan mat đất có ảnh hưởng trực tiếp đến cơng trình xây dựng dân dụng là tầng chứa nước Holocene va tang chita nudc Pleistocene
a Tầng chứa nước Holocene (qpx) bao gồm các trầm tích đa nguồn gốc (sơng, sông biên và sông biên đầm lây), phân bố trên vùng có độ cao địa hình thấp, từ nhỏ hơn 2m tới 5m, đôi nơi ở độ cao địa hình từ 7-8m, chiều dày nhỏ Mực nước của tầng này thay đôi từ 0.5m — 2.12m hoặc nhỏ hơn và có nơi ngang mặt đắt, lưu lượng nước từ tầng chứa nước thay đổi từ 0.07 — 0.151/s , khả năng chứa nước kém Nước thường đục, màu vàng, mùi tanh, vị hơi chua, lợ và mặn, độ pH thấp Đây là tầng nước không áp, mực nước dao động theo mùa và thủy triều, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nước mặt trong các kênh rạch ngâm trực tiêp vào tâng chứa
Trang 33
Hình 2.3 : Mặt cắt ĐCTV từ Tân Trụ qua Bình Chánh đến Vĩnh Cửu
b Tầng chứa nước Pleistocene (qps, qpz.›;, gp) phân bô rộng trên toàn vùng, lộ ra ở trung tâm thành phố, quận Tân Bình, quận 12, Gị Vấp, Hóc Mơn, Củ Chi và Thủ Đức Phan con lai bi các trầm tích Holocene phủ trực tiếp lên Chiều dày của tầng chứa nước thay đôi từ 3.5 - 63m, khả năng chứa nước cao Về chất lượng nước có thê phân ra làm 2 khu vực, khu vực nước nhạt thường phân bố ứng với những vùng có địa hình cao (từ 5m trở lên), khu vực nước mặn phân bố ứng với các vùng thấp trững Mực nước dao động khá rõ rệt theo mùa, nguồn bỗ cấp chủ yếu từ nước mưa, nước mặt, mối quan hệ giữa tầng chứa nước này với tầng chứa nước cạnh nó ở mức độ khác nhau tùy thuộc vào thành phân thạch học và bê dày của các lớp cách nước giữa chúng Đây là tầng chứa nước có áp cục bộ, mực áp thay đôi từ 4m đến 10m, mực nước cách mặt đất từ 2m đến 6m tùy từng vùng và thay đối theo mùa Theo kết quả đánh giá khả năng ăn mòn, tầng chứa nước này có tính ăn mòn rửa lũa, ăn mòn cacbonic nhẹ hoặc không ăn mòn (khu vực nước nhạt) và
ăn mòn sunfat hoặc ăn mịn axít (khu vực nước mặn)
2.2.2 Đặc điểm địa hình — địa mạo — kiến tạo
2.2.2.1 Đặc điểm địa hình — địa mạo
Khu vực thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua nhiều thời kỳ nâng hạ của vỏ trái đất, biên tiễn, biến thối, tích tụ, xâm thực - bóc mịn và phong hóa Kết quả của các quá trình
ây kêt hợp với hoạt động tân kiên tạo của một vùng chuyên tiệp giữa 2 miên, miên nâng
Trang 34
bóc mòn của đới Đà Lạt và miễn sụt lún, tích tụ của đới Cần Thơ, hình thành nên các yếu tố địa hình:
- _ Các thêm bậc I, II, III, phát triển ở khu nội thành, Đông Bắc và Tây Bắc trên vùng
có độ cao 2 - 5m đến 15 - 30m, bị chia cắt, bề mặt địa hình lượn sóng thoải với nên đất có
độ chịu tải khá tốt Tơng diện tích của các bậc thềm chiếm 37% diện tích của thành phố, - _ Đồng bằng thấp với độ cao dưới 2m chiêm 63% diện tích của thành phó, tập trung
chủ yếu ở phía Tây Nam thành phố và phần lớn diện tích của quận Bình Thạnh, quận 2, quan 9
Dựa vào đặc điểm nguén géc-hinh thai cua cdc dang dia hình trong vung, dia hinh — dia mao khu vực Tp Hồ Chí Minh có các kiểu nguồn gốc sau:
- Địa hình thành tạo do hỗn hợp sơng-biên,
- _ Địa hình thành tạo do biển,
- Địa hình thành tạo do hỗn hợp sông-biên-đầm lây,
- _ Địa hình thành tạo do các quá trình sườn
2.2.2.2 Đặc điểm kiến tạo
Các đứt gãy đóng vai trị quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển địa chất
của thành phố Hồ Chí Minh, chúng là ranh giới các vùng có câu trúc địa chất khác nhau Theo các tài liệu nghiên cứu địa chất ở các tỷ lệ đều đã xác nhận trong khu vực thành phố
Hồ Chí Minh và phụ cận có bốn hệ thống đứt gãy chính theo các phương: Đồng Bắc — Tây Nam, Tây Bắc - Đông Nam, phương kinh tuyến và vĩ tuyến Trong đó thê hiện rõ nhất trên bề mặt địa hình hiện tại là đới đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam
Trên diện tích thành phố Hỗ Chí Minh đến nay cũng đã xác định được các cấp đứt gãy theo vai trò cầu trúc và qui mô, bao gồm:
- Đứt gấy cấp 1 là đứt gãy khống chế nét chính móng địa hình cỡ khu vực với độ dài đến hàng trăm kilômét, độ sâu ảnh hưởng tới vài chục kilômét,
- _ Đứt gãy cấp 2 là đứt gãy không chế nét chính của móng địa hình cỡ địa phương và
khu vực với độ dài đến vài chục kilômét Đây là đứt gãy sinh kèm đứt gãy cấp 1,
Trang 35
- Dut gay cấp 3 là đứt gãy sinh kèm đứt gãy cấp 1, cấp 2 làm phức tạp hoá cấu trúc dia chat địa phương và làm ranh giới phân khối cấu trúc địa chất cấp 3,
- _ Đút gãy cấp 4 là đứt gãy sinh kèm của các cấp cao hơn làm phức tạp cấu trúc địa phương
Dưới đây là đặc điểm chính của các đứt gãy cấp 1 trong khu vực thành phố Hồ Chí
Minh và phụ cận:
- Put gay sơng Sài Gịn (F1): có phương Tây Bắc — Đông Nam, là một phần của đứt gãy Dầu Tiếng — Vũng Tàu (Phạm Huy Long, Cao Đình Triều) Trong phạm vi khu vực thành phố, đứt gãy chạy theo thung lũng sơng Sài Gịn từ khu vực Bến Súc đến Bình Triệu và đi qua Cát Lái rồi chạy theo sông Lịng Tàu ra biển phía Tây thành phố Vũng Tàu Độ sâu ảnh hưởng của đứt gãy khoảng 20km, mặt trượt căm về phía Tây Nam với góc dốc 607 - 807 trên mặt đất, thoải dần đến 40” - 50” ở độ sâu 40m Đặc trưng dịch chuyên đứng của đứt gãy sơng Sài Gịn là thuận bằng, với cánh Tây Nam hạ xuống và cánh Đông Bắc nâng lên tương đối
- - Đứt gấy Sơng Vàm Có Đơng (F2): có phương Tay Bac — Dong Nam đi qua sát ranh giới phía Tây Nam thành phố ở khu vực Lê Minh Xuân - Tân Túc (Bình Chánh) và đoạn cửa sơng Sồi Rạp, phân phía tây bắc đứt gãy này chạy theo thung lũng sông Vàm Cỏ Đông từ khu vực Đức Hoà lên Tây Ninh rồi qua đất Campuchia Theo Phạm Huy Long, Cao Đình Triều thì độ sâu ảnh hưởng của đứt gãy Vàm Cỏ Đông đạt tới 30-35km, mặt trượt đứt gãy cắm về phía Tây Nam với góc dốc 707 - 75”, tạo nên sụt lún cỡ 1-2km đối với mặt móng kết tinh Đặc trưng dịch chuyên đứng của đứt gãy Vàm Có Đơng là thuận bằng với cánh Tây Nam hạ xuống và cánh Đông Bắc nâng lên tương đối Dọc theo đứt gãy Vàm Cỏ Đông có biểu hiện hoạt động nước nóng ở Phú Hiệp (60”C) và ở Tân Mỹ (30°C), chưa có biểu hiện động đất
- Put gay Binh Trung — Lý Thái Bú (F3): là một phần của đới đứt gãy Lộc Ninh -
Thủ Dầu Một, hướng kinh tuyến, mặt trượt cắm về phía Tây với góc cắm khoảng 70) - 80” Trong phạm vi khu vực Tp Hồ Chí Minh, đứt gãy này bị hệ thống đứt gấy Sơng Sài Gịn và Sông Vàm Cỏ Đông phân cắt và làm dịch chuyên thành 3 đoạn:
Trang 36
e Đoạn trên từ Mỹ Phước đến Thủ Dầu Một, dọc theo bờ trái đoạn hạ lưu sơng Thị Tính, kéo dài 19km,
e _ Đoạn giữa từ Bình Trưng (quận 9) đến Đồng Tròn, kéo dài 42km,
e Doan 3 tir Vam Long kéo dài dọc bờ biến từ Vàm Long xuống Tân Hoà ra
biển, dài 16km
2.2.3 Phân vùng ĐCCT và tính chất cơ lý của đất đá
Theo [4], khu vực Tp Hồ Chí Minh, có thể phân chia làm ba vùng vùng ĐCCT với 12 khu ĐCCT như sau:
Bang 2.1:Tténg hợp phân vùng và phân khu ĐCCT khu vực TP Hồ Chí Minh
STT Tên khu Địa kỹ thuật Vùng ĐCCT Tuyến mặt cắt minh họa
1 DAI VIIA 1-1 2 DA2 VIIA 2-2 3 DA3 VIIA 5-5 4 DA4 VIIA 6-6 5 DAS VIIA 7-7 6 DB1 VIIB 4-4 7 DCI VIC 3-3 8 DC2 VIC 8-8 9 DC3 VIC 9-9 10 DC4 VIC 10-10 11 DC5 VIC 11-11 12 EG Là vùng đặc biệt 12-12
Trang 37Trong đó: Vùng VIHA - vùng thêm bậc III xâm thực tích tụ
Vung VIIB — vung thêm bậc II tích tụ - xâm thực
Vùng VIIC — vùng đồng bằng thấp tích tụ
2.2.3.1 Khu DAI
Nam ở khu vực Củ Chi, khu phát triên thành bãi bôi của các sông, sudi trong vung hoặc phân bô trên diện rộng ở những khu vực trũng, thâp năm giữa các trầm tích tạo nên các thêm bậc II và III gồm 03 kiểu chỉ tiết như sau:
- _ Kiểu 1: Chiếm diện tích hầu hết trong khu, có trật tự câu trúc gồm phức hệ thạch
hoc amb©°Q.”, đại diện bởi bùn sét màu xám đen, nằm trên phức hệ thạch học am°"Q,!^
đại diện bởi sét, sét pha màu xám vàng, xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm
Khu này nằm trong đới ảnh hưởng thuỷ triều, mực nước mùa khơ thay đổi 0.5-1m cịn mùa mưa nhỏ hơn 0.5m, nước có khả năng ăn mòn axit và ăn mòn sunfat đôi với bê tông
- _ Kiểu 2: Chiễm một phân nhỏ diện tích của khu, bề mặt khá bằng phẳng, phân bố
ven rìa các thêm bậc II và III Trật tự cấu trúc gom phuc hé thach hoc am“Q,1*, dai dién
bởi sét, sét pha màu xám vàng, xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm, nằm trên
phức hệ thạch học am °”QjỶ, đại diện bởi sét pha, sét, cát pha màu xám vàng, xám trăng,
trạng thái cứng Mực nước ngầm thay đổi từ 2-5m vào mùa khô đến 1-4m vào mùa mưa, nước có tính ăn mịn axit, ăn mòn rửa lũa đối với bê tông
Về tính chất cơ lý, trong phạm vi tài liệu thu thập được, khu DAI có tính chất cơ lý
đặc trưng như sau:
- Lop 1: btn sét yeu,
- Lớp 2: sét pha ở trạng thái dẻo mềm, đôi chỗ gặp cát pha ở độ sâu từ 3 đến 4m, hay lẫn laterite ở độ sâu từ 6 đến 7m,
- _ Lớp 3: phân bố ở độ sâu trung bình từ 8 đến 14m, chủ yếu là cát pha, sét pha xen kẽ nhau, trạng thái từ dẻo đến nửa cứng,
- _ Lớp 4: phân bố ở độ sâu trung bình từ 14 đến 23m, chủ yếu là lớp cát mịn, đôi chỗ
cát trung trạng thái chặt vừa,
Trang 38
- _ Lớp 5: phân bố ở độ sâu trung bình từ 24 đến 32m, chủ yếu là lớp sét trạng thái
cứng,
- Lớp 6: phân bố từ độ sâu trung bình từ 32 m đến hơn 40m, đây là lớp cát pha
trạng thái cứng
2.2.3.2 Khu DA2
Chiếm một phần diện tích tương đối tại phía Đơng Củ Chí, phát triển thành các dải hẹp ven rìa các thêm bậc II và III, có trật tự câu trúc gom phức hệ thạch học amb“9Q,?3,
đại diện bởi bùn sét màu xám đen, nằm trên phức hệ thạch học am“ *“Q;Ý, đại diện bởi sét
pha, sét, cát pha màu xám vàng, xám trắng, trạng thái cứng Khu này nằm trong đới ảnh hưởng thuỷ triều, mực nước ngầm mùa khô thay đơi 0.5-1m cịn mùa mưa nhỏ hơn 0.5m Nước có khả năng ăn mòn axit và ăn mòn sunfat đối với bê tông Đất nên của khu là đất yếu, chảy, bão hoà nước, chịu nén mạnh và không đều Trên diện tích khu phát triển các quá trình địa chất như lay hố, tích tụ, xâm thực bờ
Về tính chất cơ lý, trong phạm vi tài liệu thu thập được, khu DA2 có tính chất cơ lý
đặc trưng như sau:
- _ Lớp 1: phân bố đến độ sâu trung bình 12m, chủ yếu là sét pha trạng thái nửa cứng, đôi chỗ gặp sét trạng thái dẻo cứng Phụ lớp 1a chủ yếu là sét pha chứa sạn, nhiều chỗ gap laterite,
- _ Lớp 2: chủ yếu là sét pha trạng thái dẻo mém ,
- _ Lớp 3: phân bố ở độ sâu trung bình từ 12m cho đến lớn hơn 19m, chủ yếu là lớp
cát pha trạng thái dẻo
2.2.3.3 Khu DA3
Khu có trật tự câu trúc gom phuc hé thach hoc am "Q.23, đại diện bởi sét, sét pha,
cát pha lẫn sạn sỏi laterite màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái cứng, nằm trên phức hệ
thạch học amQ,7, đại diện bởi cát lẫn ít cát pha màu xám trắng, chặt trung bình Bè mặt
khá bằng phẳng, thoải và hơi lượn sóng, mực nước ngầm thay đổi lớn, từ 2 đến10m ở
Trang 39
những khu vực cao vào mùa khô, và từ l - §m vào mùa mưa, nước có tính ăn mòn ăn
mòn rửa lũa đôi với bê tông
Về tính chât cơ lý, trong phạm vi tài liệu thu thập được, khu DA3 có tính chât co ly đặc trưng như sau:
- _ Lớp 1: sét trạng thái nửa cứng, đôi chỗ lẫn sạn laterite, hiện diện hầu hết diện tích
khu, độ sâu phân bồ trung bình từ 3 đến 9m va bé day tang dan từ Đông Bắc xuống Tây
Nam, ở phía Tây Nam của khu có lẫn bùn sét,
- Lớp 2: cát pha, đôi chỗ sét pha trạng thái nửa cứng, phân bố chủ yếu ở phía Tây Nam của khu, độ sâu phân bố trung bình từ 9m đến 13m và bề dày tăng dần từ trung tâm của khu đến phía Tây Nam,
- Lớp 3: cát mịn chặt vừa, đôi chỗ cát pha trạng thái dẻo cứng đến cứng, lớp này
phân bồ thoải với bê dày giảm dân từ Tây Nam sang Đông Bắc Độ sâu phân bố từ 8 đến
10m ở phía Đông Bắc, và từ 20 đến 30m ở phía Tây Nam, trung bình từ 13 đến 18m,
- _ Lớp 4: sét pha trạng thái dẻo cứng đến cứng, đôi chỗ lẫn cát mịn, cát bụi trạng thái
chặt vừa, phân bố trên tồn diện tích của khu, từ độ sâu 10m đến 17m ở phía Đông Bắc, và từ 30 đến 38m ở phía Tây Nam Thế năm thoải và bề dày tăng dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam,
- _ Lớp 5: cát trung trạng thái chặt vừa, phân bố từ độ sâu 17m ở phía Đơng Bắc và 38m ở phía Tây Nam trở xuống Đây là lớp giàu nước áp lực cần lưu ý khi thi công trong phạm vi ảnh hưởng của lớp
2.2.3.4 Khu DA4
Phân bố ở phía Bắc quận Thủ Đức, Đông quận 9 nơi giáp với tỉnh Bình Dương và Đồng Nai Trật tự cấu trúc gồm phức hệ thạch học ed™ (J 3-K,) dai dién boi sét pha, cat pha, lẫn ít sỏi sạn màu xám nâu, nâu vàng, trạng thái cứng, bề dày từ 2 đến 5m, đá gốc là các trầm tích phun trào dacid và andesite màu xám đôi khi xám nâu Thành phần khoáng tương ứng đá phun trào magma trung tính và bazơ, cao độ tuyệt đối từ 10 đến 30m, độ doc 2-6° Mực nước ngâm sâu khoảng 10m vê mùa khô và nhỏ hơn 10m về mùa mưa.,
Trang 40
nước khơng có khả năng ăn mịn đơi với bê tông Một phân nhỏ giáp với Đông Nai bị phủ
thêm một lớp bùn sét dày khoảng 5m thuộc phức hệ thạch học amb°9Q;73
Nhìn chung, các đất này chủ yếu đều chặt, cứng, âm ít, chịu nén thấp đến vừa, có khả năng cho các quá trình địa chất sau đây phát triển: xói ngầm, rửa trơi xói mịn sườn và đôi khi lún ướt Khu tuy có cường độ chịu lực của nên đất cao, điều kiện thoát nước tốt nhưng do diện tích phân bố hạn chế và tại đây đang có các moong khai thác đá xây dựng nên nhìn tồn cục thì ít thuận lợi cho xây dựng
Về tính chất cơ lý, trong phạm vi tài liệu thu thập được, khu DA4 có tính chất cơ lý
đặc trưng như sau:
- _ Lớp 1a: bùn sét phân bố ở phía Đơng giáp với Đồng Nai, lớp này dày trung bình 5m, có nơi đạt đến 10m, đây là lớp đất yếu không thuận lợi cho việc xây dựng cơng trình,
- _ Lớp 1: sét pha trạng thái dẻo, hiện diện hầu hết diện tích của khu, phân bố từ bề
mặt đên độ sâu 6m
- _ Lớp 2: cát pha trạng thái dẻo đến dẻo cứng, lớp này phân bố hâu hết diện tích của khu, bề dày lớp trung bình từ 2 đến 4m, nằm ở độ sâu từ 8 đến 10m
- Lớp 2a: cát trung trạng thái chặt vừa đến chặt, phân bố ở độ sâu từ 12 đến15m, tập trung ở phía Đơng Nam là chủ yếu
- Lớp 3: sét pha trạng thái dẻo đến chảy, đôi chỗ nửa cứng, phân bố ở độ sâu từ
17m đến 21m, có mặt trong tồn khu,
- - Lớp 4: cát trạng thái chặt vừa đến chặt, phân bố ở phía giáp Đồng Nai từ độ sâu
21m trở xuống
2.2.3.5 Khu DA5
Phân bố chủ yếu ở phía Nam Củ Chị, Bắc Hóc Mơn, bên cạnh đó có vài khoảnh và dải hẹp ở quận 9, Thủ Đức, tạo nên các thèm bậc II Khu có trật tự cầu trúc gồm phức hệ thạch học am°"Q$, đại diện bởi sét pha, sét, cát pha màu xám vàng, xám trăng, trạng thái cing, nam trén phuc hé thach hoc am°"Q,?3, đại diện bởi sét, sét pha, cát pha lẫn sạn sỏi
laterite màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái cứng Bê mặt khá băng phăng, thoải và hơi lượn