CÔNG TRÌNH HẦM GIAO THÔNG

GS TS NGUYỄN VIẾT TRUNG - ThS TRẦN THU HẰNG THIẾT KẾ ■THI CÔNG GIÁM SẮT CÔNG TRÌNH HẨM GIAO THÔNG NHÀ XUẤT BẢN XẢY DỰNG LỜI GIỚI THIỆU Công trin h hầm có m ặt khắp nơi, nhiều lĩn h vực đời sống xà hội rthư hầm mò, nhà m áy thủy điện, khu vực q u â n sự, hệ thống thu gom dẩn nước, m ạng lưới g iao thòng, sở hạ tần g kỹ th u ậ t kh a đỏ thị Ở Việt Nam , m ột thời gian dàiy việc lự a chọn phương án hầm quy hoạch, th iết k ế thi công m ạng lưới g ia o thông rtước ta dè d ặ t gặp p h ả i nhược điểm lớn g iá thành công trìn h , trinh độ công nghệ, tiến độ thi công, yêu cầu cao công tác th iết kế, thi công công trìn h , đòi hỏi m áy móc thi công chuyên dụng C hỉ đến đ ầ u năm 200 , thành công công trìn h h ầm đường H ải Văn với giú p đỡ kỹ th u ậ t công nghệ từ N h ậ t B ản đ ã m đường cho việc áp dụ n g hầm rộng rãi m ạng lưới g ia o thông nước ta đường bộ, đường thủy khu đô th ị lớn Đ â y khởi sắc đ n g m ừng cho ngành giạo thông nói chung cho lĩnh vực th iết k ế - thi công hầm g ia o thông nói riêng Đê đ p ứng cho yêu cầu học tậ p, nghiên cứu tham khảo lĩn h vực n y , N hà X u ấ t Bản X ảy dựng trăn trọng giới thiệu tới bạn đọc sách “T h iết kê - th i công - g iá m sá t công trìn h hầm g ia o th ô n g 99do tác g iả : G S.T S N guyễn Viết Trung ThS Trần Thu H ằng biên so n Đ ối tượng sách sinh viên ngành X â y dự ng c ầ u Đường dù n g đ ể học tập, làm đ án môn học đ án tốt n g h iệp N goài ra, sách d ù n g cho kỹ sư thiết k ế - thi công công trin h hầm gia o thông, làm tà i liệu tham khảo cho người quan tâ m đến lĩn h vực N h X u ấ t Bản X ây dựng xin trăn trọng cảm ơn bạn đọc m ong nhận nhận xét, góp ý, ph ê bình tài liệu Mọi ý kiến xin gử i về: N h X u ấ t B ản X ây dựng 37 Lê Đ ại H ành, H Nội - Đ iện thoại: 04.39760216 Nhà Xuất Bản Xây dựng C hương I N H Ũ N G KHÁI NIỆM C H U N G 1.1 Đ ỊN H N G H ĨA VÀ PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH HAM 1.1.1 Đ ịn h nghĩa Có nhiều lựa chọn công tác thiết kế công trình vượt chướng ngại tuyến đường giao thông Đó là: - Cầu: vượt lên chướng ngại, - Đường: vòng qua chướng ngại, - Hầm: xuyên qua chướng ngại, - Các công trình thoất iìUỚC nhỏ gồm dường tràn, cẩu tràn, công - Tường chắn, kè, v.v H ầm giao thông kết cấu kín dùng phục vụ mục đích giao thông xuyên qua chướng ngại vật như: - N ú i, - Sông, hồ, - Công trình xây dựng, - Khu vực phát triển kinh tế, v.v Công trình hầm công trình nhân tạo nằm lòng đất có lối thông với mặt đất, có nhiều mục đích sử dụng khác nhau, nằm ngang, nằm nghiêng thẳng đứng Hầm giao thông công trinh giao thông thiết kế có cao độ thấp nhiều so với cao độ mật đất tự nhiên Theo tiêu chuẩn cho hầm xuyên núi Nhật Bản đuờng hầm công trình ngầm đất có chiều dài lớn mặt cắt khai đào mặt cắt độ dốc dọc nhỏ 15% Có nhiều dạng công trình hầm khác H iện nay, hầm đỏ thị (hầm chui đường bộ, hầm chui dân sinh) nút giao thông khác mức thường coi kết cấu cống chôn vùi đất thi công theo công nghệ đào hờ (đào lấp) sử dụng tiêu chuẩn thiết k ế cầu để tính toán thiết k ế công trình Đây hướng giúp cho việc tính toán thiết k ế thi công công trình hầm đơn giản hơn, tạo điều kiện cho xuất ngày nhiều hầm việc lựa chọn phương án tuyến quy hoạch xây dựng m ạng lưới giao thông khu vực đô thị N gày nay, hầm sử dụng phổ bi.ến nhiều lĩnh vực khác cùa kinh tế quốc dân Khi cao độ tuyến đường thấp nhiều so với cao độ mặt đất tự nhiên, xây dựng hầm xuyên qua núi Khi tuyến đường m en theo sườn núi có mái dốc lớn, địa chất xấu có đá lăn, đất trượt ngưỜL ta dịch tuyến đường vào núi xây dựng đường hầm K hi vượt qua sông lớn, eo biển sâu, việc xây dựng trụ cầu khó khăn cầu cao xây dựng hầm qua sôrng qua eo biển Trong thành phố đêmg dân cư, để đảm bảo giao thông nhanh chóng, xây dựng hầm lòng đấit cho người, xe cộ tàu điện qua S ự có m ặt dạng cô n g trìn h h ổm khác nlìau th n h p h ố Ở nước ta, trước có số côn g trình hầm phục vụ giao thông Pháp xây dựng nằm dọc tuyến đường sắt, tro'ng ngành công nghiệp khai khoáng, quân N gày nay, việc xây dựng công trìrnh hầm tưcmg đối phát triển nước ta với nhiều thuỷ điện, công trình h im phục vụ mục đích quân sự, khai thác mỏ H ầm đường Hải Vân, hầm Đèo Ngang dược thi cóng theo phưcmg pháp đào hầm kiểu Á o (N ew Austrian Tunelling Method) thức đưa vào sử dụng năm 2005 Dự án xây dựng hệ thốnơ tàu điện ngầm trung tâin thành phố Hồ Chí Minh lên k ế hoạch Công ty T vấn Khảo sát thiết kế xây dựng (Bộ Quốc Phòng) vừa hoàn thành báo cáo nghiên cứu tiền khả thi xây dựng hầm đường xuyên đèo Cả nối tỉnh Phú Yên với Khánh H oà đèo quan trọng trục đường Bắc - Nam 1.1.2 P h ản loại H ầm có nhiều công dụng, cấu tạo, đặc điểm kết cấu phân loại theo tiêu chí sau đây: 1.1.2.1 T h eo m ục đích sử dụng a) Hầm giao thông: công trình hầm phục vụ mục đích giao thông, bao gồm loại hầm ch o đường sắt, tàu điện naầm (metro), ôtỏ, người bộ, hầm vượt sông, hám vượt b iể n Theo m ục đích sử dụng, có thê phán loại công trình hầm giao thông thành loại cc sau: - H ầm đường sắt: Hầm xây dựng tuyến đường sắt khổ ray tiêu chuẩr; lOOOmm, 1435mm, đường đơn đường đôi, không hạn chế tốc độ chạy tàu loại hình phương tiện (điện khí hóa không điện khí hóa) - Hầm đường ô tô: Hầm dược xây dựng tuyến đường ô tô đường ô tô cao tốc - Hầm giao thông đỏ thị: Hẩm đường sắt, hầm đường ô tô, tàu điện ngầm xây dưng đô thị, hầm cho xe thô sơ, hầm cho người người tàn tật b) Hầm thuỷ lợi: bao gồm loại hầm phục vụ công tác cấp thoát nước, công tác nóng nghiệp (hầm thuý nông), hầm thuỷ điện c) Hâm bô trí hệ thống kỹ thuật: bao gồm hầm cấp thoát nước, hầm bố trí mạng lưới thông tin liên lạc, mạng điện, hệ thống ống cung cấp hơi, cấp n h iệ t d) Hâm mỏ: loại hầm phục vụ cho công nghiệp khai khoáng gồm hầm giao thông, hầm thông gió, hầm thoát nước e) Hầm có ỷ nghĩa dặc biệt: công trình hẩm phục vụ cho lĩnh vực trọng yếu, có ý nghĩa quan trọng kinh tế quốc dân hầm phục vụ công tác quốc phòng, hầm cho nhà máy điện nguyên tử, nhà máy quốc phòng, phục vụ cho nhu cầu dán sinh thành phố đại 1.1.2.2 Theo điêu kiện địa chất khu vực xáy dựng công trình - Hầm đá - Hầm đất: + H ầm đất cứng; + Hầm đất mềm - Hầm vượt sông - Hẩm vượt biển 1.1.2.3 Theo vị trí so vói m ặt đớt Có ba dạng công trình phân loại theo vị trí so với mặt đất: - Hầm nằm ngang: bao gồm loại hẩm xuyên núi, hang động, kho tàng, hầm giao thông, hầm nông nghiệp - Hầm đứng: gọi giếng, phận trọng yếu công trình ngầm Hầm đứng phục vụ công tác thông gió, cung cấp không khí, ánh sáng, đặt thiết bị vận chuyển người thiết bị lên xuống vào công trình ngầm Trong thời kỳ xây dựng, có tác dụng để mớ rộng khu vực thi công công trình Đóng vai trò quan trọng hệ thống công trình ngầm phục vụ công nghiệp khai khoáng, chủ yếu để vận chuyển khoáng sản, phục vụ lại, thông gió, cung cấp khí sạ c h - Hầm nghiêng: giỏng hầm đứng, giai đoạn xây dựng công trình có tác dụng chủ yếu để mở rộng khu vực làm việc, giai đoạn sử dụng dùng để phục vụ công tác thõng gió, chiếu sáng tự nhiên, cung cấp khí sạch, đường cho người lại Là phận kết nối cửa vào mặt đất với nhà ga ngầm công trình đường sắt ngầm Ngoài ra, phân loại theo độ sâu công trình hầm so với mặt đất: - Hầm đặt nông: ỉà công trình hầm xây dựng có chiều dầy tầng phủ đỉnh hầm không lớn 2,5D Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt nông không gian ngầm phép xây dựng công trình hầm có diện tích giới hạn m ặt đất đào xuống đến độ sâu cho phép với mái dốc thẳng đứng - Hầm đặt sâu: công trình hầm xây dựng có chiều dầy tầng phủ lớn hem 2,5D vùng ảnh hưởng tương hỗ không trồi lên mặt đất Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt sâu không gian ngầm phép xây dựng công trình hầm mà xây dựng vùng ảnh hưởng tương hỗ không vượt giới kiểm soát an toàn hầm 1.1.2.4 Theo kích thước tiết diện công trình - Hầm có tiết diện nhỏ: bề ngang sử dụng công trình nhỏ 4m - Hẩm có tiết diện trung bình: bề ngang sử dụng công trình từ đến lOm - Hầm có tiết diện lớn: bề ngang sử dụng công trình lớn 10 m có diện tích tiết diện lớn 100 m Ngoài phân loại theo hình dạng vỏ hầm, phương pháp thi công 1.1.2.5 Theo chiều dài công trình Để phân loại công trình hầm giao thông, dựa chiều dài công trình L (m): TT Cấp công trình Loại công trình Hầm đường ô tô tối thiểu xe Đặc biệt Hẩm đường sắt đường đồi Hầm giao thông đô thị Hầm mêtro, tàu điện ngầm Hầm đường ô tô tối thiểu xe I Hầm đường ô tô tối thiểu xe II Hầm đường sắt đơn đường đôi Hầm giao thông đô thị Hầm đường ô tô tối thiểu xe III Hầm đường tô tối thiểu xe IV Hầm đường sắt đơn đường đôi Hầm cho xe thô sơ người 3.000 Các loại 3.000 đến < 5.000m 1.000 đến < 3.000m 1.000 đến < 3.000m L=100 đến < l.OOOm L=100 đến < l.OOOm Hầm đường sắt đơn đường đôi Hầm giao thồng đô thị 5.000 Hẩm đường sắt đơn đường đồi Hầm giao thông đô thị Chiều dài hầm L (m) L < lOOm L< lOOm Các loại Đ ối với công trình có tầm quan trọng đặc biệt, công trinh xây dựng điều kiện trường đặc biệt bất lợi nâng lên cấp 1.1.2.6 Theo chiều dài công trình Tuổi thọ công trình hầm thường lớn, chí coi vĩnh cửu phụ thuộc vào cấp, loại, mục đích sử dụng tầm quan trọng công trình Đ ối với công trình hầm giao thông đô thị nút giao thông khác mức thường coi kết cấu cống chôn vùi sử dụng tiêu chuẩn thiết k ế cầu để tính toán thiết k ế tuổi thọ còng trình hầm quy định công trình cầu quy định tiêu chuẩn thiết kế 1.1.2.7 Theo công nghệ thi công Có nhiều công nghệ thi công áp dụng cho công trình hầm - H ầm thi công công nghệ đào trần (công nghệ đào lấp): hầm thi công cách đào hố m óng từ mặt đất (đào đắp thông thường, đào đắp tường khung vây cọc ván thép, đào đắp tường cọc BTCT, v.v ) thi công kết cấu vỏ hầm chỗ lắp ghép Thường gặp hầm xây dựng khu vực đô thị, hầm đặt nông so với mặt đất - Hầm dìm: gồm đốt vỏ hầm BTCT thường hay BTCT dự ứng lực đúc sẵn bờ được đặt vào rãnh (đã đào trước) đáy sông hay đáy biển Thường gặp hầm xây dựng sông, biển - H ầm thi công công nghệ đào kín: hầm thi công gần giống trình đào hầm lò khai thác mỏ khoáng sản đào lòng đất với việc chống đỡ vách hang đào thi công vỏ hầm - Hầm thi công công nghệ TBM: hầm thi công m ột thiết bị đào hầm thi công chuyên dụng với vỏ chống đ ỡ thép thực toàn phần công việc thi công công trình hầm Thường gặp công trình hầm đặt sâu hầm đặt nông xây dựng bên đường ô tô - H ầm thi công công nghệ NATM: đất đá xung quanh hầm trở thành phận kết hợp với hệ thống chống đỡ toàn hầm Hầm sử dụng hệ thống kết cấu chống đỡ kết hợp m ôi trường đá núi xung quanh hầm đảm bảo khả tự chống đờ Thường gặp hầm xây dựng qua núi 1.2 UtJ NHUỢC Đ Ể M CỦA HAM t r o n g v iệ c LựA CHỌN CÁC PHUƠNG ÁN TUYÊN 1.2.1 Ưu điểm H ầm m ột phương tiện có hiệu để m rộng khả vạch tuyến gặp chướng ngại điều kiện khó khăn Chướng ngại vùng đồi núi, đỉnh phân thuỷ, dòng sông, kênh rạch, vùng biển, công trinh, khu vực xây dựng vùng có đặc điểm địa hình, địa chất không đảm bảo cho công tác thiết k ế tuyến nằm khu vực trọng yếu, di tích lịch sử, vùng sinh thái đặc b iệ t Phương án hầm sử dụng trường hợp gặp chướng ngại vật núi cao, sông lớn, eo biển, mà giải pháp khác làm đường vòng tránh hay làm cầu vượt khó khăn Khi gặp chướng ngại, tuyến đường phải vòng, kéo theo việc táng chiều dài tuyến, thay đổi độ dốc bố trí công trình vượt qua Điều làm xấu điều kiện khai thác tuyến, làm tãng chi phí, chí không thực được, Vượt chướng ngại hầm cho phép rút ngắn tuyến cách đáng kể, giảm độ dốc Điều cho phép tãng tải trọng tiêu chuẩn tốc độ xe chạy, tải thiện điều kiện kỹ thuật khai thác cho tuyến Ngoài phương án hầm giúp tiết kiệm mặt bằng, giảm gánh nặng công tác giải phóng mặt phục vụ xây dưng công trình giao thông, giảm ảnh hướng tới mỏi trường trình thi công khai thác công trình Đ ây m ột vấn đề mà tất dự án xây dựng công trình giao thòng Việt Nam th ế giới phải cân nhắc, đặc biệt xây dựng công trình 'Ác thành phố lớn Việc lựa chọn phương án xây dựng hầm khả thi khi: - Đi qua khu vực đô thị mà chi phí giải phóng mặt cao khổ thực công tác giải toả - Vượt qua núi phải lên dốc nhiều có chiều dài lớn - Vượt qua sông, hồ nước hay biển có mật độ tàu bè lại lớn, yêu cầu thông thuỷ phức tạp - Đi qua khu vực bào tổn, bảo tàng hay khu vực có môi trường nhạy cảm - Khi có yêu cầu tĩnh không cầu cao sử dụng nhiều đất - Chiều sâu đường đào từ 15m trở lên Khi vượt chướng ngại nước, chọn lựa cầu hầm Sovớivượt báng cầu, việc vượt tuyến hầm có ưu điểm sau: - Không phải bố trí khổ thống thuyền với sông thông thuyền, không ảnh hưởng tớ) lưu thông tàu thuyền mật độ giao thông tăng lên theo thời gian - Chiều dài giao với chướng ngại ngắn hơn, trường hợp khổ thóng thuyền cao, bãi sông rộng - Xây dựng đường dẫn thuận tiện gặp điểm giao với khu vực dân :ư, khu vực xây dựng dày đặc, khu vực trọng yếu - Tránh ảnh hướng gió mưa, bão, sóng gây - Không làm xáo trộn khung cánh thiên nhiên khu vực bố trí công trình - Q uá trình thi công chịu ảnh hưởng thời tiết, khí hậu Hiện nay, th ế giới tiến hành xây dựng công trình hầm vượt biển, tiếng hầm vượt biển M ăngsơ nối liền hai nước Pháp Anh 10 Đế tăng khả thông xe đường phố, giải điểm giao thông xung đột khu vực dân cư đỏng đúc, địa bàn chật hẹp, giải cách xây dựng công trình nút giao lập thể (cầu vượt) đường hầm Hoặc người ta tách liêng loại phương tiện giao thông (tàu điện, người bộ, xe c ộ ) để giảm thiểu xung đột với loại phương tiện giao thông khác cách tách đưa lên cầu vượt đưa vào hầm Phương án hầm thể ưu điểm lớn, là: - Không làm phá hoại cảnh quan môi trường xung quanh - Hạn chế ảnh hưởng trình lưu thông phương tiện giao thông gây khí thải, tiếng ồn, ánh sáng đèn p h a đến môi trường xung quanh Riêng với loại hình giao thông đường sắt, việc tách riêng đường sắt đưa xuống hầm, tổ chức dạng xe điện ngầm (mêtrô), tàu ngầm hình thức phổ biến hẳn so với phương án đưa đường sắt lên cao nhiều mẻ Để so sánh phương án hầm dìm cầu để vượt qua chướng ngại nước (sông, biển), vào tiêu chí giá thành công trình, thời gian thi công, đặc điểm địa chất khu vực xây dựng, đặc điểm phương án yếu tố khác so sánh cụ thể sau: Tiêu chí so sánh Hầm dìm Cầu Giá thành Giá thành xây dựng ÍI thay đổi, Phụ thuộc vào chiều dài nhịp, chiểu tãng tỉ lệ với chiều đài, song nhìn cao trụ, điều kiện địa chất chung chi phí lớn Theo giá thành xây dựng biến đổi phạm vi lớn Thời gian thi cồng Nhìn chung thời gian thi công ngắn việc chế tạo đốt đào hào dìm tiến hành thời Thời gian xây dựng bị chi phối thi công kết cấu phần đường dản Tuỳ theo đặc điểm địa chất chiều dài nhịp Phụ thuộc vào điều kiện địa chất Tác động nhiểu vào chi phí xây đựng Khó khắc phục lún đường đầu cầu Địa chất Do chiều sâu thông thuyền yêu cầu Dài dốc phải bảo đảo nhỏ nhiều so với tĩnh không thông thuyền Chiều dài, chiều thông thuyền nên chiều dài ngắn Chiều cao lớn số cao độ dốc Không làm ảnh hưởng đến không phận cầu tháp cầu dây văng, gian phía trình khai cầu treo cản trở việc sử dụng thác không gian phía (đường bay) Vận hành Yêu cầu có hệ thống vận hành Không yêu cầu bảo đảm giao thông Các vấn đề khác Nằm mồi trường ổn định, Điều kiện khí hậu tự nhiên ảnh bị ảnh hưởng điều kiện khí hưởng nhiều đến xây dựng, khai hậu tự nhiên thác 11 1.2.2 N hược điểm Bên cạnh ưu điểm trình bày trên, phương án xây dựng hầm có nhiều nhược điểm sau: - G iá thành công trình xây dựng thường cao phải thực khối lượng công tác đất lớn - Phải đảm bảo thoát nước, thông gió, cung cấp khí cho công trình - Thời gian thi cống kéo dài diện thi công chật hẹp - Công tác thi công yêu cầu trình độ kỹ thuật cao, tương đối mẻ nước ta Hiện nay, h ầm kết cấu có giá thành tính theo đơn vị diện tích mặt đường cao Giá thành hẩm gấp 10 lần giá thành cầu vị trí (kể giá khai thác bảo trì) hầm sử dụng có lý xác đáng Tuy nhiên, tính tổng chi phí dự án (bao gồm chi phí đền bù, giải phóng mặt bằng, chi phí hội bị trình chiếm dụng mặt phục vụ thi công công trình, v.v ) chênh lệch lớn rút xuống nhiều, khoảng - lần 1.2.3 Những cân để đánh giá phù hợp hầm việc lựa chọn phương án tuyến Để đánh giá mức độ phù hợp hầm việc lụâ chộn plìưỡng ấn tuyến vơi mức độ đánh giá trực tiếp gián tiếp, hiệp hội Đường quốc tế (PIARC) đưa tiêu chí sau : - Giá thành công tác quy hoach thiết kê: + Thăm dò khảo sát trường bao gồm khảo sát địa kỹ thuật, + Tham khảo ý kiến cộng đồng bao gồm mô hình trưng bày, + Báo cáo q uy hoạch mổi trường, + G iá thành thiết k ế bao gồm vẽ, thuyết minh dự toán - Chi phí đền bù để giải phóng mặt bằng: + Tiền đất trả cho cá nhân, cho thương mại công nghiệp, + Chi phí tái định cư, + Chi phí tiện ích công cộng - Giá thành xây dựng: + Giá thành công trình thưc tế, + Giá thành thiết bị hầm, + Giá thành công trình hạ tầng có liên quan cần phải thay để tạo diều kiện phát huy hiệu hầm đến mạng lưới giao thông, + Giá thành xử lý cách âm chống ồn 12 - K hoan bơm vữa - Thoát nước hầm nước trình x ây dựng - M àng chống thấm vải địa kỹ thuật - Công tác bê tông vỏ hầm kết cấu bé tõng - Thiết bị đo - Lưới thép khung thép hình 7.5.3 V í dụ thiết bị đo Phương pháp N A T M Dự án hầm đường H ải V ân 7.5.3.1 M ục lục tài liệu a) M ỏ tả chung Phần tiêu chuẩn kỹ thuật mỏ tả yêu cầu cho toàn công tác đo đạc kiểm tra địa kỹ thuật bề mặt đất đá hầm, kiểm tra biến dạng bề m ặt đất đá, kiểm tra ứng suất biến dạng môi trường đất dá xung quanh hầm Trong trình xây dựng cửa hầm công việc hầm, Nhà thầu phải thực còng việc đo kiểm tra không giới hạn nội dung sau: - Q uan sát ghi chép vổ địa chất trước sau đào hầm - Q uan sát ghi chép chuyển dịch ứng suất phận kết cấu chống đỡ - Cung cấp phù hợp thông tin độ ổn định hầm - Cung cấp thông tin lựa chọn hay thay đổi kết cấu chống đỡ thiết kế - Nhà thầu phải quản lý thiết bị Laser kiểm soát trình đào hầm b) Kiểm tra địa kỹ thuật trình thực Nhà thầu phải cam kết với công tv có chức hiểu b iết địa kỹ thuật, đặt thiết bị đo, giám sát kết đo cung cấp kỹ sư nhân viên kỹ thuật thực công tác đo, báo cáo kết đo, bảo trì thiết bị đo suốt qu.á trìn h xây dựng hầm Thiết bị lắp đặt tổ chức thực hiện, ngoại trừ yêu cầu khác kỹ sư Chủ đầu tư, thực theo kinh nghiệim Tổ chức địa kỹ thuật đo, điều chỉnh vị trí đặt thiết bị không tăng số lượng míặt cắt bố trí thiết bị đo quy định hồ sơ thiết kế Thiết bị đo lắp đặt sau xây dựng x;ong hệ thống kết cấu chống đỡ nhằm cung cấp kết đo ban đầu không chậm giiờ saui k h i đào hầm c) Thiết bị thu nhận sô liệu đo Nhà thầu phải cung cấp thiết bị thu nhận xử lý kiết qiuả đo cho toàn công tác kiểm soát địa kỹ thuật, thiết bị, ghi chép, kiểm soát dẫm hní(ớng thi công 207 i Nhà thầu phải cung cấp thiết bị phần cứng, phần mềm tổ kỹ sư nhân viêr kỹ thuật thực công tác đặt thiết bị đo theo yêu cầu nêu vẽ thiết kế Vào lúc yêu cầu Nhà thầu phải đảm bảo cung cấp đầy đủ số liệi đo bảo trì máy thiết bị đo liên tục suốt trình đào hầm Vật liệu yêu cầu, hộ thống thiết bị thu nhận số liệu: - Phần cứng: Toàn thiết bị đo cung cấp bao gồm dụng cụ thiết bị đo, máy đo điện ti Ció yêu cầu kỹ thuật công nghệ phù hợp yêu cầu đo, máy tính có cấu hình đủ mạnh nlằnn thu nhận số liệu, xử lý kết chạy phần mềm kết đo Nhà thầu phải thực kết nối mạng máy tính với đầu đo thu nhận số liệu đt sử lý kết - Phần mềm hệ thông thu nhận số liệu: Nhà thầu cung cấp phần mềm (1 hệ thống) bao gồm thiết bị thu nhận số liệu, piầm mềm xử lý số liệu đo phù hợp yêu cầu đo nêu vẽ thiết kế Hệ thống phần rrềnn bao gồm: - Phần mềm chạy windows -95 - Biểu đồ đọc số liệu từ sổ điện tử thiết bị thu nhận số liệu đo - Cơ sở liệu điều hành - Biểu đồ thuyết minh số liệu in dạng số - Các yêu cầu xây dựng Toàn hệ thống đường dây thiết bị đo phải lắp đặt bảo vệ tránh v;a đập trình thi công tác động môi trường Vị trí đặt thiết bị hệ thống đường dây dẫn theo yêu cầu Kỹ sư địa kỹ thuật ch Phần mềm hộ thống máy tính cung cấp theo yêu cầu Kỹ sư địak\ỹ thuật đo Nhà thầu phải cung cấp cho gương hầm, vẽ sơ đồ chi tiết toàn vị tríìắp đật thiết bị đo, loại thiết bị số lượng cho Kỹ sư xem xét, trình Chủ đầu tư chấp thuậi c) Phương án yêu cầu đo Nhà thầu phải độ trình phương án yêu cầu đo cho Kỹ sư xem xét, trình Chùi đầu tư chấp thuận vòng 60 ngày trước bắt đầu thực Các thông tin đệ trnln bao gồm không giới hạn theo nội dung sau: - Mô tả công tác tổ chức thực hiện, phương pháp kiểm soát số liệu thông tirvầ thực ghi chép kết đo - Số lượng tất thiết bị đo kết đạt phục vụ cho công việc 208 - Phương pháp ỉắp đặt thời gian cho việc lắp đật - Kế hoạch ban đầu vị trí lắp đặt thiết bị đo, bao gồm vẽ chi tiết Nhà thầu phải cung cấp toàn thiết bị kiểm soát thiết bị đo, hệ thống ghi chép phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật Kv sư Chủ đầu tư chấp thuận không miễn trừ trách nhiệm Nhà thầu Vào lúc nào, yêu cầu, Nhà thầu phải cung cấp toàn kết đo xác để có sở điều chỉnh hệ thống kết cấu chống đỡ phương pháp đào hầm nêu cần thiết d) Kiểm tra sô' liệu đo * Tần số đặt thiết bị đo Việc lắp đặt thiết bị đo, công tác đo đạc số liệu đo biến dạng; cường độ mặt cắt đo thực với khoảng cách từ 10 đến 30m theo dẫn Kỹ sư Công việc đo cho toàn thiết bị thực tối thiểu, ngoại trừ yêu cầu khác Kỹ sư sau: - Thực hàng ngày với tất thiết bị lắp đặt thời gian 01 tuần - Từ ngày thứ tới ngày thứ 14, thực đo lần 1tuần - Từ ngày thứ 15 đến ngày thứ 28, thực đo không lần 1tuần - Từ ngày thứ 29 trở đi, thực đo tháng lần yêu cầu khác Kỹ sư * Táng thêm thiết bị đo Vào thời gian đó, biến dạng đất đá xung quanh hầm có đột biến, Kỹ sư yêu cầu đặt bổ sung thiết bị đo tãng thêm số lần đo cho thiết bị lắp đặt Kỹ sư thấy không cần thiết công việc lại trở lại trạng thái thông thường e) Công tác báo cáo Hàng ngày, Nhà thầu phải đệ trình Kỹ sư báo cáo kết đo hệ thống thiết bị, nội dung báo cáo gồm biến dạng bề mặt hầm theo thời gian (từ bắt đầu lắp đặt đến ngày đo), vị trí mặt cắt đo, vẽ thể biến dạng dạng đồ hoạ g) Độ xác phép đo kết đo Đ ộ xác kết đo toàn hộ thống thiết bị phải đảm bảo theo độ xác hệ thống thiết bị đo phần mềm xử lý kết đo Trong m ọi trường hợp, báo cáo kết đo xử lý kết đo có tác động từ bên ngoài, kết coi giá trị công việc đo phải thực lại h) Trang thiết bị kiểm tra * K iểm tra địa kỹ thuật: 209 Công việc đo đạc kiểm tra địa kỹ thuật bao gồm nội d ung sau: - Đo biến dạng với toạ độ phương, thực hiên với khoảng cách 10 đến30m theo chiều dài hầm - Đ o dẫn hướng thi công hầm thiết bị Laser - Đ o ứng suất biến dạng đất đ xung quanh hầm , thực 01 m ặt cắt cho đá loại V loại V I theo yêu cầu K ỹ sư, - K ết đo đạc kiểm tra điạ kỹ thuật báo cáo lên K ỹ sư hàng ngày từ có phương án hệ thống kết cấu chống đỡ hầm , bước đào hầm , * Đ o đạc ghi kiểm tra địa kỹ thuật: Công tác đo đạc kiểm soái địa kỹ thuật phải thực với hệ toạ độ 3D , hệ thống đo đạc tự động ghi chép số liệu tự động K iểm soát địa kỹ thuật phải thực m áy tính, phần m ềm tính toán chuyên dụng sử dụng công trường xây dựng hầm đường H ải V ân phần m ềm thương m ại có độ xác kết đo toàn hệ thống thiết bị tương đương * Các yêu cầu chung đo kiểm tra địa kỹ thuật: Thiết bị đo kiểm tra địa kỹ thuật phải lắp đặt vị trí phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật, chương trình sơ đồ đo K ỹ sư vằ Chủ đầu tư chấp thuận Chương trình đo đạc kiểm soát địa kỹ thuật thường lựa chọn thay đổi K ỹ sư K ỹ sư địa kỹ thuật yêu cầu Tất thiết bị lắp đặt phù hợp với yêu cầu công nghệ thiết bị đo V iệc đật thiết bị đo hầm tháo dỡ m ặt cắt sát gương hầm để nổ gương Toàn thiết bị đo lắp đặí phải bảo vệ, tránh va chạm làm dịch chuyển hư hại thiết bị K hi yêu cầu, cần thiết làm nắp đậy cho hộp chứa đầu đo ứng suất biến dạng T hiết bị đo kiểm soát địa kỹ thuật bị hư hại, phải thay th ế kin h phí N hà thầu * Khu vực đo kiểm tra địa kỹ thuật: Bố trí điểm đo thiết bị đo với việc thay đổi điều kiện địa chất đ ất đá theo yêu cầu nêu vẽ thiết k ế yêu cầu khác K ỹ sư Bố trí thiết bị đo kiểm tra địa kỹ thuật (đo biến dạng) thực th ô n g thường với khoảng cách từ 10 đến 30m dọc theo chiều dài hầm N hìn chung, điều kiện địa chất thay đổi, khu vực đá yếu cần kiểm soát biến dạng trạng thái ứng suất hộ kết cấu chống đỡ, khoảng cách vị trí lắp đặt thiết bị đo kiểm soát địa kỹ thuật K ỹ sư yêu cầu trường 210 Trong suốt trình xây dựng, sơ đồ đo mặt cắt đo theo yêu cầu chương trình kiểm soát địa kỹ thuật phải thảo luận với Kỹ sưthiết kế đồng ý chấp thuận - T hiết bị kiểm tra laser + Vật liệu yêu cầu Bố trí hệ thống thiết bị đo Laser dẫn hướng thi công hầm, 1hệ đặt đỉnh hầm, hệ đặt bê tường hầm Thiết bị tiêu chuẩn, nguồn sáng đủ mạnh, giá gắn máy điều chỉnhđược có hộp bảo vệ thiết bị suốt trình thi công Thường xuyên kiểm tra hệ thống thiết bị, đảm bảo định hướng xác gương hầm - T hiết bị đầu đo biến dạng + Số liệu thu nhận trị số Thiết bị đo biến dạng nhằm thu thập trị số biến dạng bề m ặt vòm hầm phía hầm , thông qua kết đo để đánh giá mức độ ổn định hầm hiệu hệ kết cấu chống đỡ Thực đo máy quang điện tử, kết nối với phần mềm xử lý kết đo, cung cấp kết dạng số biểu đồ biến dạng điểm đo suốt trình thực đo + Vật liệu yêu cầu Máy thiết bị đo phần mềm xử lý kết quả: Máy đo quang điện tử, thực đo ghi số liệu tự động dạng 3trị số vào lưu liệu Máy tính hệ điều hành phần mềm chuyên dụng xử lý kết đo, báo cáo kết đo phù hợp yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật + Vật liệu thiết bị: Gương đo có độ phản quang, gương gắn cố định điểm đo mặt cắt đo theo yêu cầu vẽ thiết kế sơ đồ đo chấp thuận Thanh neo gấn gương đo dài 500mm, đường kính 20mm, đầu tiện ren để nối lắp với gương đo - Thiết bị đầu đo ứng suất biến dạng + Số liệu thu nhận trị số Thiết bị đo ứng suất biến dạng nhằm thu thập trị số ứng suất biến dạng môi trường đất đá xung quanh hầm, thông qua kết đo để đánh giá mức độ ổn định hầm hiệu hộ kết cấu chống đỡ Thực đo hệ thống cầu đo cân điện tử cung cấp kết dạng số biểu đồ ứng suất biến dạng điểm đo suốt trình thực đo 2ỈỈ + V ật liệu yêu cầu: M áy thiết bị đo phần m ềm xử lý kết Máy đo điện tử, thực đo ghi số liệu Máy tính hệ điều hành phần mềm chuyên dụng xử lý kết đo, báo cáo kết đo phù hợp yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật + Vật liệu thiết bị: Thiết bị đo dài 2m , 4rn, 6rn 8rn, có gắn thiết bị đo điện tử hộp đầu đo H ộp đầu đo gắn cầu đo cân điện tử - T hiết bị đo neo + Số liệu thu nhận trị số: Thiết bị đo neo nhằm thu thập trị số ứng suất biến dạng neo môi trường đất đá xung quanh hầm , thông qua kết đo để đánh giá khả làm việc neo mức độ ổn định hầm hiệu hệ kết cấu chống đỡ Thực đo hệ thống cầu đo cân điện tử, cung cấp k ết dạng số biểu đồ ứng suất biến dạng điểm đo suốt trình thực đo + Vật liệu yêu cầu: Máy thiết bị đo phần mềm xử lý kết quả: Máy đo điện tử, thực đo ghi số liệu Máy tính hệ điều hành phần mềm chuyên dụng xử lý kết đo, báo cáo kết đo phù hợp yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật + V ật liệu thiết bị: Thiết bị neo đo dài L = 4m, có gắn thiết bị đo điện tử hộp đầu đo H ộp đầu đo gắn cẩu đo cân điện tử * Mặt cắt đo, bô trí điểm đo thiết bị đo: - Đ o biến dạng: Mật cắt đo biến dạng bề mặt vòm hầm: 38 mặt cắt Số lượng điểm đo m ỗi m ặt cắt ngang: điểm đo Tổng số điểm đo cho toàn hầm: 190 điểm đo - Đ o ứng suất biến dạng: Mặt cắt đo trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đất đá xung quanh hầm: 1mặt cắt Số lượng điểm đo mặt cắt ngang; điểm đo Sô' lượng đầu đo vị trí ] điểm đo: đầu đo (2m , 4m , 6m , 8m) - Đo neo: Mặt cắt đo trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đất đá xung quanh hầm: 1mặt cắt Số lượng điểm đo mặt cắt ngang: điểm đo Số lượng đầu đo vị trí 1điểm đo: 1thanh neo L = 4m - Đo đạc toán: - Thiết bị thu nhận số liệu đo Thiết bị thu nhận số liệu đo bao gồm phần cứng phần mềm sử dụng cho việc kiểm soát địa kỹ thuật suốt trình thi công hầm Việc đo đạc toán cho hạng mục tính trọn gói bao gồm vậttư, thiết bị chi phí phần mềm sử dụng thời gian thi công hầm Hạng mục 13500-1 Mỏ tả Thiết bị thu nhận kết Đơn vị Trọn - Thiết bị kiểm tra địa kỹ thuật: Thiết bị đo đạc kiểm tra địa kỹ thuật bao gồm toàn chi phí nhân công, vật tư thiết bị phục vụ cho công việc kiểm soát địa kỹ thuật suốt trình thi công hầm Việc đo đạc toán cho hạng mục tính theo tháng thực công việc Hạng mục Mô tả 13500-2 Kiểm tra địa kỹ thuật Đơn vị Tháng - Thiết bị đo hội tụ máy đo: Thiết bị đo hội tụ máy đo hội tụ sử dụng cho việc kiểm soát biến dạng bề mặt vòm hầm suốt trình thi công hầm Việc đo đạc toán cho hạng mục tính sở số điểm đo lắp đặt thiết bị, bao gồm chi phí vật tư, máy thiết bị thi công, nhân công phục vụ công việc khoan đặt neo, bơm vữa, chi phí lần đo bảo vệ thiết bị đo Hạng mục Mô tả Đơn vị 13500-3 Thiết bị đo hội tụ máy đo 13500-4 Bu lông đo hội tụ cà nắp 13500-5 Gương hội tụ - Thiết bị đo ứng suất biến dạng: Thiết bị đo ứng suất biến dạng sử dụng cho việc kiểm soát ứng suất biến dạng đât đá xung quanh hầm suốt trình thi công hầm Việc đo đạc toán cho hạng mục tính sở số điểm đo lắp đặt thiết bị, bao gồm chi phí 213 vật tư, máy thiết bị thi công, nhân công phục vụ công việc khoan đặt thiết bị đo, bơm vữa, chi phí lần đo bảo vệ thiết bị đo Mô tả Hạng mục 13500-7 Thiết bị đo (2m, 4m, 6m, 8m) Đơn vị - Thiết bị đo neo: Thiết bị đo neo sử dụng cho việc kiểm soát ứng suất biến dạng neo đất đá xung quanh hầm suốt trình thi công Việc đo đạc toán cho hạng mục tính sở số điểm đo lắp đặt thiết bị, bao gồm chi phí vật tư, máy thiết bị thi công, nhân công phục vụ công việc khoan đặt neo, bơm vữa, chi phí lần đo bảo vệ thiết bị đo Hạng mục 13500-11 214 Mô tả Thiết bị đo neo L = 4m Đơn vị T À I L IỆ U T H A M K H Ả O “Giáo trình Phân tích kết cấu công trình giao t h ô n g PGS TSHoàng Hà - ThS PhạmDuy Anh - ThS Nguyễn Đức Vương Trườngđại học Giaothông Vận tải HàNội, 2007 "Thiết k ế công trình hầm giao thông” TS Nguyền Thế Phùng - TS Nguyễn Quốc Hùng Nhà Xuất bảnGiao thông Vậntải HàNội, 2,002 4Thiết k ế phương án cẩu” GS TSNguyễn Viết Trung - ThS Nguvễn Tuyết Trinh - ThS Nguyễn Đức Thị Thu Định - KS TrẩnAnh Đạt NhàXuất bảnXây dựng HàNội, 2009 “Công nghệ công hầm theo phươììg pháp N A T M PGS TS Nguyễn Viết Trung KS Nguyền Đức Vương Tạpchí Khoahọc Giaothồng Vận tải HàNội, 2003 Đề tài “Nghiên cứu íờỉg dụng công nghệ thiết kế, xây dựng công trình hầm giao thông đô thị ỏ Việt Nam” Tổng công ty Tư vấnThiết kếGiaothông vận tải TEDI - Bộ Giao thông Vận tải Hà Nội, 2006, “Quy hoạch mạng lưới hầm kỹ thuật khu vực quận thành phố Hồ Chí Minh” PGS TS Ngô Thị BíchThuỷ - Trần Xuân Hải Đại học BáchKhoathành phốHổ Chí Minh 2009 “Các dạng mặt cắt ngang hầm kỹ thuật khu vực quận thành phố Hồ Chí Minh” PGS TS Ngồ Thị Bích Thuỷ Trán Xuan Hải Đại học Bách Khoa thành phố Hổ Chí Minh 2009 ‘T á/ liệu đào tạo Giai đoạn hai - Chương trình Đào tạo Nâng cao Năng lực Cán Ngành Đường bộ-HPR2” 2003 TCXDVN 33:2006 - Cấp nước - Mạng lưới đường ống công (rình - Tiêu chuẩn thiết kế, banhành theo Quyết định số06/2006/QĐ-BXDngày 17/03/2006 củaBộXây dựng 10 20 TCN 104-83, Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, đườỉĩg, quảng trường đô thị, ban hành theoQuyết định số08 BXD/KHKTngày 8/1/1983 củaBộ Xây dựng 11 “Hầm đường sắt , hầm đường ô tô- Tiêu chuẩn thiết kế: Ĩ CVN - 8 1988 12 ‘\Japanese Standard fo r Mountain Tunnelling 1996 - The fifth edition” Japan 1996 13 Tiêu chuẩn kỹ thuật hầm Anh: Model specification Ịor Tunnelling Thomas Teíord, London 1997 14 ‘Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 Bộ Giao thông Vận tải Hà Nội, 2005 15 “Dự thảo Quy chuẩn xây dựỉĩg hầm giao thông đô thị” Việt Nam 2007 16 “Các tài liệu thiết kế kỹ thuật thiết kế kỳ thuật thi công công trình hầm Hải Vân, hầm Đèo Ngang, hầm chui Trung tâm Hội Nghị Quốc Gia, hẩm chui Kim Liên” 17 ‘Tổ/ liệu dự án Đại lộ Đông tây” Côngty tưvấnThái Binh Dương Pơ 6/2002 18 ‘Tunnel engineering Handbook - Second e d iti o n Thomas R Kuesel - Elwyn H King John o Bickel Nhà xuất bảnSpringer - Mỹ 31/12/1996 19 “Guide to best pracíice fo r the installation of pipe jacks and m ic ro tu n n e ls Pipe Jacking Association- Marshall Robinson Roe Mỹ, 1995 215 20 ‘Tunnelling and tunnel mechanics" Prof Dr Dimiưios Kolymbas Springer - Verlag Berlin Heidelberg Germany 2005 21 “lỉandbook fo r mechanical engineering undegraduate major" Old Dominion University Department of Mechanical Engineering - Batten College of Engineering and Technology Noríolk, Vừginia - USA 23529-0247 22 “ y4 proposal fo r a design o f tunnel support using reinỷorced protective umbrelỉa method and its restraint effect on tunneỉ displacement” Taki Haruo (Taisei Corp.) Iwano Masahứo (Taisei Corp.) Proceedings of Tunnel Engineering, JSCE Vol.8; Page.9-16(1998) 23 “Three dimensional FEM analysis and supporting design for large cross-sectional tunneỉ divergence in urban area" Kanamori Kazuhứo (Nagoya Expressway Public Corp.) Nakayama Hừoaki (Nagoya Expressvvay Public Corp.) Harunaka Koichi - Matsushima Hứoyuki - Tamai Akio Proceedings of Tunnel Engineering, JSCE Vol.8; Page.107- 112(1998) 24 “/4 study on tunneỉing method for twin-bored tunnel using FEM a n a l y s i s Miyanomae Shunichi (Maeda Corp.) Morita Atsushi (Maeda Corp.) Nashimoto Yutaka (Maeda Corp.) Seki Junichi (Maeda Corp.) Takamori Sadahiko (Maeda Corp.) Proceedings of Tunnel Engineering, JSCE Vol.8; Page.151-156 (1998) 25 ‘The tunner William H Gass Normal, IL : Dalkey Archive Press, 1999 216 M ỤC LỤC Trang Lời nói đầu C hương I N hữ n g k h n iệm ch u n g 1.1 Định nghĩa phân loại công trình hầm 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại 1.2 Ưu nhược điểm hầm việc lựa chọn phương án tuyến 1.2.1 Ưu điểm 1.2.2 Nhược điểm 12 1.2.3 Những để đánh giá phù hợp hầm việc lựa chọn phương án tuyến C hương II N h ữ n g n g u y ên tá c th iết k ế côn g trình h ầm g ia o th ô n g 2.1 Những nguyên tắc thiết k ế chung 12 ỉ5 15 2.1.1 Các yêu cầu sử dụng không gian ngầm giới xây dựng công trình hầm giao thông 2.1.2 Những yêu cầu vật liệu thi công công trình hầm 2.1.3 Các yêu cầu thiết kế thi công công trình hầm giao thông 16 18 19 2.2 Thiết k ế m ặt công trình 19 2.2.1 Hầm đường sắt mêtro 22 2.2.2 Hầm đường 23 2.3 Thiết k ế m ặt cắt dọc công trình 25 2.3.1 Hầm đường sắt mêtro 27 2.3.2 Hầm đường 28 2.4 Thiết kế Mặt cắt ngang 29 2.4.1 Các dạng mặt cắt ngang công trình hầm giao thông 29 2.4.2 Thiết kế mặt cắt ngang hầm đường sắt mêtro 32 2.4.3 Thiết kế mặt cắt ngang hầm đường hầm chui đô thị 34 2.5 Thiết kế kết cấu vỏ hầm 37 2.5.1 N guyên lý chung 37 2.5.2 Cấu tạo vỏ hầm 38 217 2.6 Cao độ vị trí cửa hầm 40 2.6.1 Xác định cao độ hầm 40 2.6.2 Lựa chọn vị trí cửa hầm 41 2.7 Bố trí tuyến giao thông hầm 44 2.8 Thiết kế cảnh quan môi trường 46 2.8.1 Bảo vệ cảnh quan môi trường giai đoạn thiết kế 46 2.8.2 Bảo vộ cảnh quan môi trường giai đoạn xây dựng hầm 46 2.8.3 Bảo vệ cảnh quan môi trường giai đoạn vận hành khai thác 46 C h n g III T h ă m d ò , k h ả o sá t, n g h iên u đ ịa c h ấ t cô n g trìn h p h ụ c vụ th iết kê th i c ô n g h ầm 3.1 Mục đích , nhiệm vụ yêu cầu công tác 47 47 3.1.1 Mục đích nhiệm vụ 47 3.1.2 Các yêu cầu 49 3.2 Các phương pháp nghiên cứu địa chất 52 3.2.1 Hố đào 52 3.2.2 Giếng khảo sát 53 3.2.3 Hang khảo sát 53 3.2.4 Khoan 53 3.2.5 Các phương pháp khác 53 3.3 Nội dung điều tra khu vực xây dựng công trình hầm 54 3.3.1 Tính chất học, vật lý đất, đá 55 3.3.2 Điều kiện cấu tạo địa chất 56 3.3.3 Điểu kiện thuỷ vãn 56 3.3.4 Điều kiện khí tượng địa hình 57 3.4 Đặc điểm khảo sát điều kiện thành phố 57 3.5 Đặc điểm địa chất đô thị lớn Việt Nam 58 3.5.1 Đặc điểm địa tầng thành phố Hà Nội 59 3.5.2 Đặc điểm địa tầng thành phố Hồ Chí Minh 62 C h n g IV T ín h to n th iết k ế k ết cấ u 4.1 Tải trọng tổ hợp tải trọng tác dụng lên công trình hầm giao thông 64 64 4.1.1 Khái niệm chung 64 4.1.2 Các tải trọng tổ hợp tác dụng lên công trình hầm xuyên núi 64 4.1.3 Các tải trọng tổ hợp tảitrọng tác dụng lên côngtrình hầmchui đô thị 66 4.1.4 Các tổ hợp tải trọng tácdụng lên công trìnhhầm vượt sông, biển 68 4.2 Áp lực đất đá tác dụng lên công trình hầm 71 4.2.1 Trạng thái phân bô ứng suất đất đá 72 4.2.2 Xác định tải trọng áp lực đất đá gây 76 4.3 Tác động tương hỗ kết cấu hầm với khối địa tầng - Lực kháng đàn hồi 89 4.3.1 Tác dụng tương hổ kết cấu hầm với khối địa tầng 89 4.3.2 Lực kháng đàn hồi 90 4.4 Phân tích kết cấu hầm 93 4.4.1 Tổng quan 93 4.4.2 Phân tích tính toán công trình hầm xuyèn núi dạng vòm tựa đất đá (vòm ngàm đàn hổi) 93 4.4.3 Phân tích tính toán công trình hầm xuyèn núi dạng vòm kê lên tường thẳng đứng 99 4.4.4 Phân tích tính toán hầm kết cấu cống chôn vùi đất 106 4.4.5 Phân tích tính toán hầm chui cho người 108 4.5 Tính toán bố trí cốt thép cho vỏ hầm bêtông cốt thép 108 4.5.1 Theo quy định tiêu chuẩn thiết kế hầm TCVN 4527:1988 109 4.5.2 Theo quy định tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 110 4.6 Kiếm toán làm việc kết cấu hầm 112 4.6.1 Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 4527:1988 112 4.6.2 Áp dụng Quy trình thiết kế cầu 22TCN272-05 để tính toán kết cấu 113 C hương V C sở hạ tầ n g kỹ thuật củ a cô n g trìn h h ầm g ia o th ô n g 5.1 Thông gió đường hầm 119 119 5.1.1 Khái niệm chung 119 5.1.2 Yêu cầu không khí cần thiết 121 5.1.3 Thông gió tự nhiên 126 5.1.4 Thông gió nhân tạo 128 5.2 Phòng thoát nước cho công trình hầm 136 5.2.1 Các biện pháp chống thấm cho công trình 137 5.2.2 Hệ thống thoát nước công trình hầm 139 219 5.3 Chiếu sáng hầm giao thông 142 5.3.1 Chiếu sáng hầm 143 5.3.2 Chiếu sáng hầm tránh 144 5.4 Hệ thống kiểm soát vận hành an toàn hầm C h n g V I C c cô n g n g h ệ th i cô n g cô n g trìn h h ầ m g ia o th ô n g 6.1 Tổng quan chung 144 147 147 6.1.1 Những để lựa chọn công nghệ xây đựng hầm phù hợp 147 6.1.2 Những yêu cầu công tác thi công hầm 148 6.2 Công nghệ thi công đào trần 150 6.2.1 Tổng quan 150 6.2.1 Trình tự công nghệ 151 6.2.2 Công nghệ thi công từ xuống (Top - down method) 152 6.2.3 Công nghệ thi công hầm dìm (Immersed tunnel) 154 6.3 Công nghệ thi công đào kín 158 6.3.1 Tổng quan 150 6.3.2 Trình tự công nghệ 151 6.3.3 Căn lựa chọn phương pháp đào hầm 161 6.3.4 Công nghệ thi công đào kín thuốc nổ kết hợp với máy đào giới 162 6.3.5 Công nghệ thi cống đào kín khiên đào (SM - Shield machine) 164 6.3.6 Công nghệ thi công đào kín máy đào hầm TBM 166 6.3.7 Công nghệ thi công hầmkín phương pháp kích ép đất (Pipejacking) 169 6.3.8 So sánh công nghệ thi công đàohở cộng nghệ thi công đào kín 170 6.5 Công nghệ thi công đào hầm kiểu Áo 172 6.5.1 Tổng quan 172 6.5.2 Trình tự công nghệ 178 6.5.3 Phạm vi ứng dụng công nghệ NATM 185 C h n g V II G iá m sá t thi cô n g cô n g trìn h hầm 7.1 Tổng quan 187 7.2 Công tác giám sát xây dựng công trình hầm 187 7.2.1 Giám sát công tác đào hầm phương pháp nổ mìn 188 7.2.2 Giám sát công tác lắp dựng chống ban đầu 189 7.2.3 Giám sát công tác xử lý đất 191 7.2.4 Giám sát công tác đo ứng suất biến dạng kết cấu chống đỡ 192 7.2.5 Giám sát công tác thi công vỏ hầm BTCT 197 7.3 An toàn xây dựng 204 7.3.1 Nguyên nhân xảy tai nạn trình thi công hầm 204 7.3.2 Để phòng tai nạn 205 7.3.3 Huấn luyện an toàn xây dựng 205 7.4 Các tiêu chuẩn kỹ thuật, phương pháp thí nghiệm, quan trắc, đo đạc áp dụng thi công nghiệm thucông trình hầm 7.4.1 Một số tiêu chuẩn quy địnhkỹ thuật thườngsử dụng 206 206 7.4.2 Mục lục ví dụ điển hình tiêu chuẩn dự án công việc hầm 206 7.4.3 V í dụ thiết bị đo đạc phương pháp NATM Dự án xây dựng hầm đường HảiVân Tài liệu tham khảo 207 215 221