THIẾT kê CHỐNG THẤM và THOÁT nước, THIẾT kế cửa hầm

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG THẤM VÀ THOÁT NƯỚC, THIẾT KẾ CỬA HẦM 3.5 ĐIỀU 64 Thiết kế hệ thống chống thấm nước thoát nước Đại cương Kỹ sư thiết kế thiết kế hệ thống chống thấm nước thoát nước phù hợp với việc sử dụng đường hầm để trì chức đường hầm đề phòng hư hỏng bê tông vỏ hầm thiết bò khác [Giải thích] Nước rò rỉ vào đường hầm không làm xuống cấp chức thiết bò bên đường hầm giảm tính lâu bền chúng mà có tác động bất lợi cho việc lại đường nước đóng băng mùa đông Vì phải thiết kế hệ thống chống thấm nước thoát nước phù hợp Trong đào đường hầm xuyên núi, nước ngầm bao quanh đường hầm thường cho thoát hẳn không cho dừng lại bên bê tông vỏ hầm để kiểm soát áp lực cao nước ngầm đề phòng rò rỉ nước qua bê tông vỏ hầm Trong đào đường hầm qua đất đá không bền vững vùng đô thò, việc thoát nước ngầm gây lún đất đá Do cần phải thiết kế xây dựng đường hầm kín nước không gây việc hạ thấp mực nước ngầm sau xây dựng Như vậy, phải thiết kế hệ thống chống thấm nước hệ thống thoát nước riêng biệt cho đường hầm thường đường hầm kín nước Những biện pháp đối phó với rò rỉ nước gồm có: i) chống thấm nước màng chống thấm sau dùng biện pháp phù hợp phía sau bê tông vỏ hầm để đề phòng rò rỉ bên bê tông vỏ hầm ii) thoát nước dòng nước chảy vào đường hầm thoát suôn sẻ iii) kiểm soát rò rỉ nước qua mối nối cách làm gián đoạn dẫn nước có hệ thống chống thấm nước Các phương pháp thoát nước giới thiệu H*.3.11 ĐIỀU 65 Chống thấm nước Kỹ sư thiết kế thiết kế hệ thống chống thấm nước phù hợp với điều kiện đất đá việc sử dụng đường hầm Vật liệu để chống thấm nước phải bền, dễ dàng xây dựng khó đứt xây dựng [Giải thích] Phải thiết kế hệ thống chống thấm nước phù hợp với điều kiện đất đá việc sử dụng đường hầm nước rò vào đường hầm gây khó khăn cho việc lại đường nước đóng băng mùa đông Sự rò rỉ nước làm giảm tính lâu bền bê tông vỏ hầm nhiều trường hợp có tác động bất lợi đến thiết bò đường hầm Phải xác đònh cẩn thận khu vực xây dựng khu vực chí dòng nước chảy vào phải chòu đựng rò rỉ nước sau xây dựng xong bê tông vỏ hầm thay đổi điều kiện nước ngầm Có ba phương pháp tiêu biểu chống thấm nước cho đường hầm xuyên núi, sử dụng màng chống thấm, phun chống thấm áo chống thấm Hiện nay, màng chống thấm sử dụng thường xuyên phương pháp khác màng tạo lớp chống thấm nước đáng tin cậy có chất lượng đồng Phun áo chống thấm thực dễ dàng phủ kín trọn vẹn bề mặt cần chống thấm Tuy nhiên, dùng hai phương pháp khó tạo lớp chống thấm nước có bề dày không thay đổi H*.3.11 Ví dụ chống thấm nước thoát nước Vật liệu làm màng chống thấm gồm có nhựa cao su, cao su tổng hợp chất dẻo Những vật liệu dùng Nhật đường hầm xuyên núi nhiều loại chất dẻo etylen, vinyl axetat (EVA), polivinyl clorit (PVC) etylen co-polime bitum (ECB) Hiện nay, Nhật Bản thường dùng loại màng chống thấm có bề dày 0,8 – 1,2 mm, nên xác đònh bề dày theo mục đích màng việc sử dụng đường hầm Các vật liệu dùng cho hệ thống chống thấm nước phải có đủ độ giãn nở cường độ để chống lại tác động học xây dựng hệ thống đổ bê tông vỏ hầm, chống lại áp lực bê tông tươi áp lực nước Các vật liệu phải có cấu trúc chất lượng đảm bảo tính lâu bền so với thành phần bê tông dòng nước chảy vào Đặc biệt đường hầm kín nước, áp lực cao nước tác động lên hệ thống chống thấm nước, cần có công trình nghiên cứu đầy đủ loại, vật liệu, quy cách kỹ thuật khu vực xây dựng hệ thống chống thấm nước Cần phải tạo lớp chống thấm nước liên tục, chỗ nối màng chống thấm phải có cường độ độ kín nước quy đònh ĐIỀU 66 Thoát nước Kỹ sư thiết kế thiết kế hệ thống thoát nước phù hợp để dẫn nước suôn sẻ thoát nước chảy vào [Giải thích] Trong thiết kế hệ thống thoát nước phải xác đònh vò trí lắp đặt, kết cấu, mặt cắt, v v có tính đến việc sử dụng, điều kiện đòa điểm, lượng nước chảy vào, độ dốc theo chiều dọc ngang đường hầm, cần thiết phải có vòm ngược, kết cấu đường yếu tố khác Nước chảy vào đường hầm gom vào phía sau bê tông vỏ hầm có xu hướng chảy từ điểm thấp mặt cắt đường hầm Chọn vò trí rãnh thoát không phù hợp làm cho nước đọng lại ngang mực làm hư hỏng phải bơm bùn Ống thoát nước thường đặt đường hầm điểm thấp mặt cắt đường hầm thường đường hầm Trên H*.3.12 giới thiệu phương pháp thoát nước vừa nêu Các vật liệu gom nước đệm thoát nước, đặt bê tông phun bê tông vỏ hầm đặt ống có khoan lỗ vào đất đá để thoát nùc Các ống thoát nước nằm ngang đặt cách khoảng phù hợp để dẫn nước vào ống thoát trung tâm H*.3.12 Các ví dụ hệ thống thoát nước Nếu nhấn mạnh thoát nước có hiệu mặt cắt cần đến vòm ngược, ống thoát nước đặt đáy vòm ngược có lợi nước thoát từ điểm thấp Mặt khác, ống thoát nước thường đặt mặt cao vòm ngược trường hợp sau: (i) Khi ống thoát nước đặt vòm ngược không ngang tầm mặt cắt vòm ngược Trong điều kiện cần phải đào nhiều để điều chỉnh độ cao việc bù đắp lợi ích nêu (ii) Khi đặt ống thoát nước mặt đáy vòm ngược làm xáo trộn đất đá không bền vững (iii) Khi phần hạt mòn đất đá không bền vững trôi vào ống thoát nước với dòng nước vào, điều chắn tạo chỗ trống mặt đáy vòm ngược làm lún đất bề mặt 3.6 ĐIỀU 67 Thiết kế vùng cửa hầm Đại cương Vùng cửa hầm đường hầm thiết kế dựa xem xét kỹ lưỡng điều kiện đất đá, kích thước mặt cắt ngang, điều kiện đòa điểm, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh phương pháp xây dựng cửa hầm [Giải thích] Vùng cửa hầm thường có tầng đất đá phủ mỏng khó tạo thành vòm đất đá Đòa điểm cửa hầm thường vùng đất yếu mặt đòa chất, với điều xói mòn phát triển đòa hình phức tạp hình thành Như vậy, việc đào hầm xây dựng cửa hầm chắn gây trượt lở đất trượt mái dốc Khi đường hầm hoạt động, cửa hầm dễ bò ảnh hưởng thiên tai khí tượng đá rơi, tuyết lở, mảnh đá trôi động đất Đôi đường hầm chòu tải trọng đất đá phủ áp lực đất sau vào phục vụ Cần phải nắm tất điều kiện nêu trước thiết kế cửa hầm Trong Bảng* 3.12 liệt kê vấn đề gặp chủ yếu xây dựng cửa hầm suy xét để thiết kế H*.3.13 giới thiệu vùng cửa hầm, thường xác đònh vùng có chiều sâu lớp đất đá phủ – D, khó phát triển vòm đất đá Tuy nhiên, khó đưa đònh nghóa xác Phải xác đònh vùng theo điều kiện đất đá đặc biệt ĐIỀU 68 Thiết kế vùng cửa hầm (1) Để thiết kế vùng cửa hầm, người kỹ sư thiết kế xem xét ảnh hưởng đến độ dốc cửa hầm, hài hòa với cảnh quan xung quanh, phương pháp xây dựng thay đổi tương lai kế hoạch phát triển việc sử dụng đất vùng lân cận (2) Kỹ sư thiết kế xem xét điều kiện đất đá cường độ đòa chấn cần thiết cho việc thiết kế hệ thống chống đỡ bê tông vỏ hầm vùng cửa hầm (3) Kỹ sư thiết kế chọn thiết kế biện pháp hiệu chỉnh hợp lý vấn đề xảy xây dựng đường hầm Bảng* 3.12 Những vấn đề gặp mặt cắt cửa hầm lập luận để thiết kế Vấn đề Lập luận Hỏng mái Việc xây dựng vùng cửa hầm gây hỏng mái dốc dốc trượt lở Điều gắn cho làm tơi đào đường hầm trượt lở cắt phần mái dốc xây dựng cửa hầm Khi có khả hỏng mái dốc trượt lở đào đường hầm phải đưa biện pháp bảo vệ mái dốc trước đào hầm Áp lực Áp lực không đối xứng tác dụng lên mặt cắt đường không đối hầm xuất ứng suất lớn đường hầm tùy xứng theo vò trí mái dốc hầm Nếu không làm cho đường hầm ổn đònh phải có biện pháp cân đối áp lực đất cách đổ vật liệu đối trọng cắt để ổn đònh mái dốc Đất đá Tại vùng cửa hầm lớp đất đá phủ có chiều dày nhỏ, tổng tải không đủ trọng đường hầm tác dụng lên đường khả hầm Đất đá vùng cửa hầm gồm trầm tích không bền chòu tải vững nằm vùng phong hóa, vùng đáy thường bò lún biến dạng đất đá không đủ khả mang tải Phải thực việc thiết kế không cửa hầm mà phương pháp xây dựng đất đá đạt khả mang tải Sập gương Ở vùng cửa hầm đất thường yếu cố kết Ngay đất đá chứa loại đá cứng, đứt gãy vùng nứt nẻ làm cho nứt nẻ phát triển Trong nhiều trường hợp gương có thời gian đứng vững ngắn Khi gương đứng vững lâu dài cần phải nghiên cứu áp dụng phương pháp khai đào hay phương pháp phụ để bảo vệ gương không bò sập Lún đất mặt Tại vùng cửa hầm đất đá phủ ít, đất đá thiếu khả mang tải gương có thời gian đứng vững ngắn chắn gây tác động lún truyền cho đất đá mặt Đối với công trình mặt đất phải hạn chế lún cần đưa biện pháp phù hợp để đề phòng vấn đề áp dụng phương pháp phụ cần Đá rơi, luồng Phải thiết kế vùng cửa hầm cửa hầm vò trí không mảnh đá có đá rơi, mảnh đá trôi tuyết lở Khi đònh vò tuyết lở cửa hầm phải đưa biện pháp phù hợp chống lại tai họa xảy Các công Cần phải nghiên cứu ảnh hưởng việc xây dựng đường hầm trình lân cận đến công trình có vùng lân cận nhà, tháp thép, đường đường sắt, tác động tiếng ồn khí thải sau đường hầm vào phục vụ H*.3.13 Vùng cửa hầm tiêu chuẩn (hầm đường cao tốc) [Giải thích] (1) Trong xây dựng cửa hầm phải xem xét ổn đònh mái dốc cửa hầm, sức mang tải đất đá, mối quan hệ trục mái dốc đường hầm, phương pháp đào cửa hầm đào đường hầm, tương thích với cảnh quan xung quanh Phải tránh cắt sâu vào mái dốc để rút ngắn chiều dài đường hầm điều chắn làm sụt lở mái dốc gây trượt lở đất Khi mái dốc cửa hầm không ổn đònh việc đònh vò cửa hầm tiến phía trước phối hợp với đổ vật liệu đối trọng thường tạo điều kiện thuận lợi (2) Tại vùng cửa hầm đất đá phủ vòm đất đá khó phát triển Như toàn đất đá phủ tác dụng lên đường hầm cần hệ thống chống đỡ cứng để chống đỡ tải trọng Bê tông vỏ hầm cần phải gia cố với bê tông vòm ngược cốt thép Phải áp dụng việc thoát nước chống thấm nước thấy cần thiết để bảo dưỡng rò rỉ nước đóng băng dễ xảy vùng cửa hầm Phải nghiên cứu tác động động đất điều kiện đất yếu động đất gây tác động bất lợi cho vùng gần cửa hầm (3) Cần phải nghiên cứu tổng hợp vấn đề xảy xây dựng đường hầm trượt lở, đất đá không đủ khả chòu tải, áp lực không đối xứng, lún đất mặt thiên tai mục đích an toàn, xây dựng dễ dàng kinh tế Sau phải thiết kế biện pháp hiệu chỉnh tương ứng Trong Bảng*3.13 liệt kê giải pháp cho vấn đề xảy ĐIỀU 69 Thiết kế cửa hầm (1) Cửa hầm kỹ sư thiết kế phải bảo vệ khu vực cửa hầm Khi thiết kế kỹ sư phải tính đến điều kiện đất đá, điều kiện khí tượng, kích thước đường hầm chức năng, hài hòa với cảnh quan xung quanh tùy theo việc sử dụng đường hầm (2) Kỹ sư thiết kế chọn đòa điểm kiểu cửa hầm có tính đến đòa hình đòa chất phía sau cửa hầm, khả chòu tải đất đá, ổn đònh mái dốc, công trình lân cận, phương pháp xây dựng, kết cấu hình dạng mặt cắt lộ thiên [Giải thích] (1) Cửa hầm bảo vệ khu vực cửa hầm khỏi bò trượt lở, đá rơi, tuyết lở xuống bề mặt mái dốc đòi hỏi thiết kế ổn đònh mặt học Vẻ hình dạng cửa hầm phải xác đònh phù hợp với việc sử dụng đường hầm trì tương thích với điều kiện thiên nhiên cảnh quan xung quanh Trong Bảng*3.14 giới thiệu đặc điểm kiểu cửa hầm phổ biến (2) Xác đònh vò trí cửa hầm không dựa sở suy xét liên quan đến đề phòng thiên tai tai họa khí tượng mà đến yếu tố đòa hình đòa chất xung quanh cửa hầm, khả chòu tải đất đá, ổn đònh mái dốc tự nhiên, ảnh hưởng đến việc xây dựng mối quan hệ với thiết bò bảo dưỡng quanh cửa hầm, kết cấu mặt cắt lộ thiên cầu Bảng* 3.13 Các giải pháp thiết kế để đề phòng vấn đề xảy mặt cắt cửa hầm Vấn đề Trượ t lở đất Giải pháp Sụt lở mái dốc Bảo vệ mái   dốc Tường chắn   Cắt để Lún đất mặt Sập gương Áp Đất đá lực không không đủ khả đối xứng chòu tải      đổ vật liệu đứng neo vữa không khí, v.v… đối trọng Gia cố trước Tường chắn mở rộng Xi măng đất, ổn đònh mái dốc Chú thích      Neo Cọc bê tông  bảo vệ trượt   Cọc bê tông Caisson, cọc bê  lở tông cốt thép chữ H, cọc ống Thoát thép Thoát nước (trên mặt đất   nước ống gom  bên nước khoan đường hầm) Phụt vữa thoát nước Ổn      đònh Bê tông phun gương gương, neo gương, bảo vệ   ống đỡ phần trên, thép phía trước gương, ống thép phía trước gương, vữa tia ngang, bê tông vỏ hầm trước Hệ thống chống Gia cố chân    đỡ thép nghiêng có cánh, neo gia cố chân, vữa gia cố chân, vòm ngược tạm thời Ghi :  phương pháp thông thường [...]... ra ĐIỀU 69 Thiết kế cửa hầm (1) Cửa hầm do kỹ sư thiết kế phải bảo vệ khu vực cửa hầm Khi thiết kế kỹ sư phải tính đến điều kiện đất đá, điều kiện khí tượng, kích thước đường hầm và các chức năng, sự hài hòa với cảnh quan xung quanh tùy theo việc sử dụng đường hầm (2) Kỹ sư thiết kế chọn đòa điểm và kiểu cửa hầm có tính đến đòa hình và đòa chất ở phía sau cửa hầm, khả năng chòu tải của đất đá, sự... các vùng cửa hầm đất đá phủ ít và vòm đất đá khó phát triển Như vậy toàn bộ đất đá phủ có thể tác dụng lên đường hầm và cần những hệ thống chống đỡ rất cứng để có thể chống đỡ tải trọng Bê tông vỏ hầm cần phải được gia cố với bê tông vòm ngược và cốt thép Phải áp dụng việc thoát nước và chống thấm nước khi thấy cần thiết để bảo dưỡng vì sự rò rỉ nước và đóng băng dễ xảy ra trong vùng cửa hầm Phải nghiên... dựng cửa hầm phải xem xét sự ổn đònh mái dốc cửa hầm, sức mang tải của đất đá, mối quan hệ giữa trục và mái dốc của đường hầm, các phương pháp đào cửa hầm và đào đường hầm, và sự tương thích với cảnh quan xung quanh Phải tránh cắt sâu vào mái dốc để rút ngắn chiều dài của đường hầm vì điều đó chắc chắn làm sụt lở mái dốc hoặc gây trượt lở đất Khi mái dốc của cửa hầm không ổn đònh thì việc đònh vò cửa hầm. .. trình lân cận, phương pháp xây dựng, kết cấu và hình dạng của những mặt cắt lộ thiên [Giải thích] (1) Cửa hầm bảo vệ khu vực cửa hầm khỏi bò trượt lở, đá rơi, tuyết lở xuống bề mặt mái dốc và đòi hỏi một thiết kế ổn đònh về mặt cơ học Vẻ ngoài và hình dạng cửa hầm phải được xác đònh phù hợp với việc sử dụng đường hầm và duy trì sự tương thích với điều kiện thiên nhiên và cảnh quan xung quanh Trong Bảng*3.14... điểm của những kiểu cửa hầm phổ biến (2) Xác đònh vò trí của cửa hầm không chỉ dựa trên cơ sở những suy xét liên quan đến sự đề phòng thiên tai và tai họa khí tượng mà còn đến những yếu tố như đòa hình và đòa chất xung quanh cửa hầm, khả năng chòu tải của đất đá, sự ổn đònh của mái dốc tự nhiên, ảnh hưởng đến việc xây dựng và mối quan hệ với các thiết bò bảo dưỡng quanh cửa hầm, và kết cấu mặt cắt lộ... cửa hầm (3) Cần phải nghiên cứu tổng hợp các vấn đề có thể xảy ra trong khi xây dựng đường hầm như trượt lở, đất đá không đủ khả năng chòu tải, áp lực không đối xứng, lún đất mặt và thiên tai vì mục đích an toàn, xây dựng dễ dàng và kinh tế Sau đó phải thiết kế những biện pháp hiệu chỉnh tương ứng Trong Bảng*3.13 liệt kê những giải pháp cho những vấn đề có thể xảy ra ĐIỀU 69 Thiết kế cửa hầm (1) Cửa. .. Caisson, cọc bê  lở tông cốt thép chữ H, cọc ống Thoát thép Thoát nước (trên mặt đất   nước bằng ống gom  và bên trong nước và khoan đường hầm) Phụt vữa thoát nước Ổn      đònh Bê tông phun ở gương gương, neo ở gương, bảo vệ  bằng  ống đỡ phần trên, thanh thép phía trước gương, ống thép phía trước gương, phụt vữa tia ngang, bê tông vỏ hầm trước Hệ thống chống Gia cố chân    đỡ bằng thép nghiêng... dốc tự nhiên, ảnh hưởng đến việc xây dựng và mối quan hệ với các thiết bò bảo dưỡng quanh cửa hầm, và kết cấu mặt cắt lộ thiên như các cây cầu Bảng* 3.13 Các giải pháp thiết kế để đề phòng những vấn đề có thể xảy ra tại mặt cắt cửa hầm Vấn đề Trượ t lở đất Giải pháp Sụt lở mái dốc chính Bảo vệ mái   dốc Tường chắn   Cắt để Lún đất mặt Sập gương Áp Đất đá lực không không đủ khả đối năng xứng chòu