PHAN TÍCH KẾT CẤU HẦM GIAO THÔNG, ĐẠI HỌC GTVT

Trường ĐH GTVT Bộ môn CTGTTP CTT PHÂN TÍCH KẾT CẤU HẦM GIAO THƠNG CIV.Phân tích kết cấu hầm giao thông Khái niệm chung Hầm xuyên núi dạng Vòm tựa đất đá Hầm xuyên núi dạng Vòm kê tường thẳng đứng Hầm dạng kết cấu vùi đất (272-05) 1.Khái niệm chung  Phức tạp phụ thuộc nhiều yếu tố: địa chất, dạng kết cấu, công nghệ… Cơ sở môn học vật rắn biến dạng, học kết cấu, đặc điểm tác dụng tương hỗ kết cấu khối địa tầng bao quanh cơng trình hầm: - Nhóm 1: Khơng xét đến tác động tương hỗ, kết cấu tính với tải trọng biết - Nhóm 2: Tải trọng đất đá xung quanh chia làm tải trọng chủ động, tải trọng bị động (lực kháng đàn hồi) tải trọng đặc biệt áp lực đất đá coi biết lực kháng đàn hồi xác định tính tốn tuỳ thuộc vào sơ đồ tác dụng tải trọng quan hệ đặc trưng biến dạng kết cấu địa tầng - Nhóm 3: Tải trọng tác dụng lên vỏ hầm áp lực đất đá không giả thiết trước mà xác định kết giải toán tiếp xúc tác dụng tương hỗ vỏ hầm địa tầng PP nhóm phần lớn PP nhóm dựa Cơ học kết cấu PP nhóm dựa lời giải cổ điển lời giải số môn Cơ học vật rắn biến dạng do Hầm xuyên núi dạng Vòm tựa đất đá Dạng vòm có chiều dày khơng đổi Dạng vòm có chiều dày thay đổi 1.1.1 Các u cầu sử dụng không gian ngầm Khi thiết kế xây dựng cơng trình hầm giao thơng: phải sử dụng khơng gian ngầm tiết kiệm, chi phí xây dựng thấp khai thác cơng trình đạt hiệu cao a)Đối với hầm đường ô tô hầm đường sắt bố trí đủ u cầu khổ giới hạn thơng xe tuyến xét đến nhu cầu mở rộng tương lai xét bố trí hệ thống thiết bị phụ trợ hệ thống vận hành bảo dưỡng hầm Việc mở rộng kết hợp với mục tiêu khác phải chủ đầu tư chấp thuận 1.1.1 Các yêu cầu sử dụng không gian ngầm b) Đối với hầm giao thơng thị Khi khơng có u cầu đặc biệt, không gian hầm đường sắt hầm đường ô tô đô thị phải tuân thủ yêu cầu chung Hầm cho người yêu cầu nêu trên, thiết kế xây dựng nên xem xét đến việc sử dụng không gian hầm cho mục tiêu khác kết hợp phải cấp định đầu tư chấp thuận 1.1.2 Các yêu cầu giới xây dựng cơng trình hầm giao thơng phạm vi giới xây dựng cơng trình hầm cấp có thẩm quyền phê duyệt  Chỉ giới xây dựng hầm qua núi: Khi xây dựng hầm đường ô tô hầm đường sắt qua núi a)Chỉ giới giới xây dựng công trình hầm đặt nơng: cho khu vực cửa hầm đoạn hầm đặt nơng (bao gồm hầm chính, hầm lánh nạn, hầm phụ trợ khác) xây dựng theo công nghệ thi công đào hở b) Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt sâu: cho khu vực hầm hệ thống cơng trình phụ trợ ngầm lòng núi cơng nghệ thi công NATM công nghệ thi công hầm máy TBM 1.1.2 Các yêu cầu giới xây dựng cơng trình hầm giao thơng  Chỉ giới xây dựng hầm giao thông đô thị Khi xây dựng hầm đường ô tô hầm đường sắt đô thị a)Chỉ giới giới xây dựng công trình hầm đặt nơng: cho hệ thống cơng trình hầm (hầm giao thông, hầm phụ trợ cửa hầm) xây dựng theo công nghệ thi công đào hở b) Chỉ giới xây dựng cơng trình hầm đặt sâu: cho khu vực hầm hệ thống cơng trình phụ trợ ngầm theo công nghệ thi công máy TBM… c) Đối với hầm qua sông xây dựng theo công nghệ thi cơng hầm dìm theo giới xây dựng cơng trình hầm đặt nơng mặt đất tính từ đáy sông 1.1.3 Yêu cầu xây dựng liên quan đến giới xây dựng  Đối với hầm giao thông qua núi Không cho phép xây dựng cơng trình mặt đất cơng trình ngầm vi phạm hành lang bảo vệ cơng trình ngầm Trong trường hợp cần thiết phải có giải pháp kỹ thuật đặc biệt đảm bảo an tồn cho cơng trình hầm xây dựng 1.1.3 Yêu cầu xây dựng liên quan đến giới xây dựng  Đối với hầm giao thông đô thị đặt nông a) Có thể xây dựng đường giao thơng, cơng trình công cộng công viên, bãi đỗ xe cơng trình cộng cộng khác mặt đất phạm vị hành lang bảo vệ cơng trình hầm khơng cho phép xây dựng kết cấu móng có tải trọng tập trung gây ảnh hưởng đến cơng trình hầm bên b) Khi xây dựng cơng trình bên cạnh hành lang bảo vệ cơng trình ngầm có móng đặt sâu phải xét đến ảnh hưởng tương hỗ cơng trình 10 Thiết kế mặt cơng trình HTG HN HLN HC 20 Thiết kế mặt cơng trình •Khi phải xây dựng hai hầm gần xây dựng hầm gần cơng trình khác, phải xem xét ảnh hưởng tương hỗ cơng trình •Đối với hầm cho người bộ, khơng gian hầm ngồi u cầu đảm bảo giao thông, nên xem xét đến yêu cầu khai thác dịch vụ khác kết hợp khu bán hàng, trưng bày sản phẩm… nhằm nâng cao hiệu sử dụng hầm đảm bảo môi trường an tồn giao thơng 21 Thiết kế mặt cơng trình 2.1 Hầm đường sắt mêtro 2.2 Hầm đường 22 Thiết kế mặt cắt dọc cơng trình 3.1 Hầm đường sắt mêtro 3.2 Hầm đường 23 Thiết kế Mặt cắt ngang 4.1 Các dạng mặt cắt ngang cơng trình hầm giao thông 4.2 Hầm đường sắt mêtro 4.3 Hầm đường hầm chui đô thị 24 Nguyên tắc thiết kế hầm giao thông Thiết kế kết cấu vỏ hầm 5.1 Nguyên lý chung 5.2 Cấu tạo vỏ hầm Cao độ vị trí cửa hầm 6.1 Xác định cao độ hầm 6.2 Lựa chọn vị trí cửa hầm Bố trí tuyến giao thơng hầm 25 Nguyên tắc thiết kế hầm giao thông 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 6.1 6.2 Những nguyên tắc thiết kế chung Thiết kế mặt cơng trình Hầm đường sắt mêtro Hầm đường Thiết kế mặt cắt dọc cơng trình Hầm đường sắt mêtro Hầm đường Thiết kế Mặt cắt ngang Các dạng mặt cắt ngang cơng trình hầm giao thông Thiết kế mặt cắt ngang hầm đường sắt mêtro Thiết kế mặt cắt ngang hầm đường hầm chui đô thị Thiết kế kết cấu vỏ hầm Nguyên lý chung Cấu tạo vỏ hầm Cao độ vị trí cửa hầm Xác định cao độ hầm Lựa chọn vị trí cửa hầm Bố trí tuyến giao thơng hầm 26 CẤU TẠO CHUNG 27 T¶i träng 1.Trọng lợng thân kết cấu hầm phận 2.Trọng lợng lớp bê tông bê tông mặt đ ờng 3.áp lực thẳng đứng lớp đá hộc bảo vệ 4.áp lực thẳng đứng lớp đất lấp bồi lắng 5.áp lực ngang vật liệu chèn lấp hai bên đốt hầm 28 6.áp lực nớc theo chiều sâu Tải trọng đặc biệt 1.Gradient nhiệt độ 2.Tải trọng thả neo 3.Tải trọng tàu đắm 4.Tải trọng cháy nổ 5.Tải trọng động đất 29 Lựa chọn mặt cắt ngang Các kích thước Cấu tạo phận kỹ thuật 30 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 31 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 32 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 33 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 34