Chuyên đề tính toán hầm

CÁC TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN LÊN HẦM ĐÀO HỞ PHÂN CHIA TẢI TRỌNG Tải trọng cho hầm đào hở quy định phần tiêu chuẩn AASHTO LRFD Theo tiêu chuẩn này, tải trọng chưa tổ hợp gồm:              DC: tĩnh tải ( trọng lượng thân hầm) DW: tĩnh tải, tĩnh tải bao gồm công trình đính kèm hầm, ví dụ chiếu sang, tín hiệu … EH: áp lực ngang đất EL : lực tích luỹ ảnh hưởng đến kết từ trình xây dựng bao gồm lực kéo căng sau sử dụng ES : tải đất chất thêm EV :áp lực ngang tải trọng tĩnh trái đất CR (Creep) : từ biến CT: lực va chạm, thành phần riêng lẻ cấu thành vỏ hầm lắp ráp va chạm vào gây nên lực va chạm EQ: lực động đất gây LL: hoạt tải SH: co ngót WL: lực gió tác dụng lên hoạt tải (Wind on live load) WS: lực gió tác dụng lên kết cấu (Wind on Structure)  1: Hoạt tải- xác định theo điều kiện công trường theo tiêu chuẩn AASHTO LRFD  2: Tải trọng thẳng đứng đất  3: Áp lực thủy tĩnh thẳng đứng  4: Tải trọng thẳng đứng chất thêm- xác định theo điều kiện công trường  5: Áp lực thủy tĩnh ngang  6: Áp lực ngang đất  7: Tải trọng ngang chất them 8: Áp lực thủy tĩnh ngang ( lực đẩy nổi) ϒs : dung trọng khô đất ϒsb: trọng lượng riêng đẩy đất Hg: chiều cao đất lấp vỏ hầm Hw: chiều cao mực nước cao vỏ hầm Ht: chiều cao kết cấu vỏ hầm Ro: hệ số nở hông Fs: diện tích phần áp lực thủy tĩnh tác dụng, đơn vị lực/ diện tích Tải thiết kế bao gồm tải thường trực, tài biến thiên tải ngẫu nhiên Tải tác động xây dựng thời gian hoạt động theo thiết kế kết hợp theo trạng thái giới hạn hạng mục nghiên cứu • Tải thường trực tải tác động liên tục biến thiên nhỏ, bỏ qua Các tải gồm áp lực đất theo chiều dọc, áp lực theo chiều ngang (lateral pressure) tải cố định • Tải biến thiên tác động thường xuyên liên tục với độ biến thiên đáng kể gồm tải xe lửa, ảnh hưởng sốc thay đổi nhiệt độ • Tải ngẫu nhiên tải tác động thời gian hoạt động theo thiết kế, xuất với tần số thấp có ảnh hưởng lớn tải tác động Tải gồm động đất • Hầm đào đắp kết cấu siêu tĩnh Bên cạnh tải tác động trực tiếp thành phần nghiên cứu để xác định áp lực thành phần kết cấu siêu tĩnh, hầm đào đắp chịu ảnh hưởng tải tác động thành phần khác Vì thế, Tiêu Chuẩn qui định trường hợp ứng lực thành phần nghiên cứu tạo cao áp lực ngang xem giảm cách thay đổi mực nước thay đổi áp lực đất theo thời gian Tiêu Chuẩn quy định kết hợp tải thích hợp, yếu tố tải trạng thái tác động phải xác định để tiến hành nghiên cứu GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ         • Phương pháp thi công hở thuộc vào nhóm thi công lộ thiên: - Phương pháp kinh tế công trình ngầm cỡ lớn - Hình dáng công trình phù hợp với yêu cầu kỹ thuật giao thông - Giải pháp tối ưu liên kết hệ thống giao thông với đoạn đường chuyển giao ngắn, - Giải pháp liên kết tốt điểm đến - Chênh lệch độ cao mức nhỏ Mặt rộng liên kết với công trình thương mại, công trình văn hóa liên kết với phương tiện giao thông mặt đất Chú ý: - Có mặt tự mặt đất vừa đủ, quảng trường, nút giao thông đường lớn - Thời gian thi công lâu, diện tích sử dụng lớnảnh hưởng lớn đến giao thông lại mặt đất Chú ý đến giải pháp giảm ảnh hưởng đến giao thông mặt đất Cần loại trừ mối nguy hiểm công trình kiến trúc lân cận, chẳng hạn gây lún sụt, dịch chuyển đất - Áp dụng biện pháp đặc biệt (tường cọc nhồi); Tác động xấu đến môi trường sống, tiếng ồn, bụi bẩn, lại PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: • Hào thi công nước ngầm hạ mực nước ngầm • Hào thi công có nước ngầm hạ mực nước ngầm phải bảo vệ nguồn nước ngầm • Thi công hào điều kiện có nước mặt (kênh dẫn nước, sông ngòi) Hào thi công nước ngầm hạ mực nước ngầm Hào thi công với thành hào nghiêng - Được bảo vệ lưới thép bê tông phun thép bê tông cốt thép kết hợp neo kết hợp loại kết cấu - Độ nghiêng hay độ dốc thành hào phụ thuộc vào loại đất Góc nghiêng thường nhỏ 45độ khối đất đất rời dính kết yếu Trong trường hợp đất dính cứng nửa cúng để góc dốc đến 60độ trường hợp gặp đá rắn để góc dốc đến 80độ  Thành hào thẳng đứng chống giữ tường cọc ván  Chiều rộng đáy hào chiều rộng công trình ngầm chiều rộng kết cấu công trình ngầm  Trong trường hợp cần ý đến trình tự thi công yêu cầu phải làm kín nước cho kết cấu công trình ngầm  Thành hào chống giữ tường cọc ván, chiều rộng đáy hào chiều rộng công trình ngầm +2x0.8m  Trường hợp khối lượng đất đào lấp phủ sau tăng đáng kể  Tuy nhiên lớp phủ kín nước phủ từ phía cách dễ dàng  Tường bảo vệ thành hào tường từ cọc khoan nhồi hay tường barret  Bê tông tường đổ đển mức đỉnh kết cấu công trình ngầm  Tiếp đất đào đến mức đỉnh tường, lớp bê tông giữ đổ lên nền, cọc cắm đến đỉnh tường sau đổ lắp ghép bê tông hầm  Các công việc tiếp sau thi công bảo vệ tường hầm  Phương án thường gọi phương án tường Hào thi công có nước ngầm hạ mực nước ngầm phải bảo vệ nguồn nước ngầm  Hạ mực nước ngầm khu vực hào thi công, sau bơm nước thi công kết cấu công trình ngầm  Trong trường hợp sử dụng tường cọc cừ để bảo vệ thành hào đồng thời làm kín nước Đương nhiên tường cọc cừ thu hồi để lại, tùy thuộc vào phương án lựa chọn Tường thi công kín nước, sau bơm nước thi công kết cấu công trình ngầm - Dùng tường cọc cừ cọc khoan nhồi, hào nhồi Sau bê tông đổ nước Kết cấu công trình ngầm thi công điều kiện nước       - Cọc cừ thu hồi, tường cọc khoan nhồi hào nhồi trở thành phận kết cấu cuối Tường thi công trước, kín nước, Sau thi công tiếp tục đào chế độ sử dụng khí nén đẩy nước Phương án phức tạp, song ý, cần lấp phủ nhanh mặt đất để hạn chế ách tách giao thông Thi công hào điều kiện có nước mặt (kênh dẫn nước, sông ngòi) Áp dụng phương pháp hạ chìm Tuy nhiên, điều kiện cho phép xem xét phương án sử dụng cọc cừ, tạo kênh dẫn nước tạm Sau lựa chọn phương án thi công thích hợp, tùy theo điều kiện địa chất yêu cầu cần phải bảo vệ khác THI CÔNG TỪ DƯỚI LÊN (BOTTOM- UP) Một hầm đào lên từ bề mặt Đường hầm xây dựng sau lấp đất bề mặt phục hồi sau Hào hình thành xây dựng theo: mở rộng ổn định mái dốc dùng tường chắn thẳng đứng Kết cấu hàm làm việc độc lập với tường chắn thẳng đứng Phương pháp đường hầm hoàn thành trước bao phủ lên bề mặt phục hồi  Bước 1a: Thi công tường chắn cọc khoan nhồi Đào móc toàn đất phía đến cao độ thiết kế  Bước 1b: Xử lý nước ngầm bơm tạo môi trường khô để thi công  Bước 1c: Thi công hầm phương pháp đổ chỗ lắp ghép gối cố định  Bước 2: Xây dựng tầng giao thông hình thức đổ sàn BTCT;  Bước 3: Thi công công đoạn chống thấm tường thi công hạn mục hoàn thiện;  Bước 4: Đắp đất đến cao độ tự nhiên khôi phục lại mặt đất ƯU ĐIỂM: - phương pháp xây dựng thông thường nhà thầu sử dụng - Chống thấm mặt bên cấu trúc - Bên hầm thi công dễ dàng cấu kiện, thiết bị - Hệ thống thoát nước cài đặt bên kết cấu dễ đưa NHƯỢC ĐIỂM: - Diện tích lớn cần thiết cho xây dựng để xây dựng từ xuống - Mặt đất phục hồi trình thi công xây dựng hoàn tất - Yêu cầu hỗ trợ di dời tiện ích tạm thời - Có thể có ảnh hưởng bất lợi sở hạ tầng xung quanh - THI CÔNG TRÊN XUỐNG (TOP - DOWN) Các tường hầm xây dựng đầu tiên, thường sử dụng tường bùn, tường cọc cát tuyến sử dụng - Trong phương pháp hỗ trợ hầm thường tường đường hầm cấu trúc kết cấu.Tiếp theo trần hầm xây dựng trực tiếp gắn vào tường chắn - Bề mặt sau phục hồi trước hoàn thành việc xây dựng - Phần lại công trình khai quật hoàn thành bảo vệ sàn hàng đầu - Sau kết thúc trình đào, sàn kết cấu hoàn thành gắn vào tường chắn Thi công bên hầm, lắp đặt trang thiết bị,… Hoàn thành trình thi công - Đối với đường hầm rộng lớn hơn, cọc tạm thời vĩnh viễn hặc hcác yếu tố tường có thêm tường đường hầm để giảm nhịp tầng hầm  Bước 1a: Lắp đặt thi công tường cấu trúc hỗ trợ / đường hầm, chẳng hạn tường barret or tường cọc khoan nhồi  Bước 1b: khử nước ngầm phạm vi thi công cần  Bước 2a: đào hào đến mức đáy sàn hầm  Bước 2b: Xây dựng chống thấm sàn hầm liên quan đến hỗ trợ tường chắn  Bước 3a: Thi công đỉnh hầm khôi phục lại mặt đất  Bước 3b: Thi công nội thất đường hầm  Bước 3c: Xây dựng tầng hầm sàn liên kết trực tiếp với tường chắn  Bước Hoàn thiện hoàn thiện nội thất bao gồm tường thứ cấp ƯU ĐIỂM: -phục hồi sớm mặt đất phía hầm -Tường chắn sử dụng làm cấu trúc vĩnh viễn - Diện thích thi công nhỏ - Xây dựng dễ dàng - Chi phí thấp cho đường hầm cách loại bỏ tường bê tông đúc chỗ - Thời gian xây dựng ngắn cách chồng chéo hoạt động xây dựng NHƯỢC ĐIỂM: - Không chống thấm bên bên tường hầm - Các kết nối phức tạp trần, sàn hàm dạng - Rò rỉ nước khớp tường - Những rủi ro mà tường bên (hoặc cột trung tâm) vượt dung sai quy định cài đặt - Số lượng công nhân có hạn thi công sàn trần hầm  ... DOWN) Các tường hầm xây dựng đầu tiên, thường sử dụng tường bùn, tường cọc cát tuyến sử dụng - Trong phương pháp hỗ trợ hầm thường tường đường hầm cấu trúc kết cấu.Tiếp theo trần hầm xây dựng trực... công bên hầm, lắp đặt trang thiết bị,… Hoàn thành trình thi công - Đối với đường hầm rộng lớn hơn, cọc tạm thời vĩnh viễn hặc hcác yếu tố tường có thêm tường đường hầm để giảm nhịp tầng hầm  Bước... khô đất ϒsb: trọng lượng riêng đẩy đất Hg: chiều cao đất lấp vỏ hầm Hw: chiều cao mực nước cao vỏ hầm Ht: chiều cao kết cấu vỏ hầm Ro: hệ số nở hông Fs: diện tích phần áp lực thủy tĩnh tác dụng,