NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HẦM GIAO THÔNG

Trường ĐH GTVT Bộ môn CTGTTP CTT NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HẦM GIAO THÔNG CII.Nguyên tắc thiết kế hầm giao thông Những nguyên tắc thiết kế chung Thiết kế mặt cơng trình Thiết kế mặt cắt dọc cơng trình Thiết kế Mặt cắt ngang Thiết kế kết cấu vỏ hầm Cao độ vị trí cửa hầm Bố trí tuyến giao thơng hầm 1.Ngun tắc thiết kế chung  Đảm bảo giao thơng an tồn, liên tục, chi phí tu, bảo dưìng thấp  Luận chứng kinh tế – kỹ thuật riêng cơng trình hầm, có xét đến u cầu quốc phòng  Vị trí hầm chọn lựa theo tiêu chuẩn: kinh tế – kỹ thuật, địa chất địa chất thuỷ văn, địa hình, điều kiện thơng gió, phù hợp với yêu cầu quốc phòng, đồng thời phải kết hợp chặt chẽ với thiết kế tổng thể tuyến đường mặt mặt cắt dọc  Tiêu chuẩn thiết kế phương pháp xây dựng phù hợp, có hiệu  Kết cấu, cấu tạo: BTCT, thép, liên hợp  Phạm vi ứng dựng: Đường sắt, đường ô tô 1.Nguyên tắc thiết kế chung  Bình đồ trắc dọc: theo tiêu chuẩn chung tuyến đường (có xét đến đặc điểm ngầm)  Tuổi thọ cơng trình hầm : - TCVN 4527:1988: Hầm đường sắt hầm đường ôtô: vĩnh cửu, có độ bền cấp I - Quy chuẩn thiết kế hầm (đang đề nghị ban hành): tối thiểu 100 năm cho cơng trình từ cấp III trở lên , với cơng trình cấp IV bán vĩnh cửu tối thiểu 50 năm - Tiêu chuẩn 22TCN272-05: hầm thiết kế kết cấu cống chôn vùi đất có tuổi thọ 100 năm theo yêu cầu cụ thể Chủ đầu tư 1.Nguyên tắc thiết kế chung Hầm giao thơng có số đặc điểm bật so với dạng phương án tuyến khác (cầu, đường) cần lưu ý: - Khơng có điểm nối, bãi dừng đỗ xe, điểm quay đầu xe - Là đường kín có tĩnh khơng hạn chế theo chiều đứng chiều ngang - Chiếu sáng thơng gió nhân tạo - Khi vào khỏi hầm hay vào - liên tiếp hầm liền nhau, người tài xế căng thẳng, khơng thoải mái đánh giá sai độ dốc thực tế  Mặt cắt ngang hầm bảo đảm bố trí tồn thiết bị phương tiện  Lường trước, hạn chế cố việc quản lý trước, sau xây dựng  Đảm bảo an toàn cho người sử dụng khai thác bảo trì 1.Nguyên tắc thiết kế chung 1.1 Các yêu cầu sử dụng không gian ngầm giới xây dựng cơng trình hầm giao thông 1.2 Yêu cầu vật liệu thi công cơng trình hầm 1.3 u cầu thiết kế thi cơng cơng trình hầm giao thơng 1.1.1 Các yêu cầu sử dụng không gian ngầm Khi thiết kế xây dựng cơng trình hầm giao thông: phải sử dụng không 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 yêu cầu khổ giới hạn thông 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 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 thông phạm vi giới xây dựng công 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 cơng trình hầm đặt nông: cho khu vực cửa hầm đoạn hầm đặt nông (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 cơng trình hầm đặt sâu: cho khu vực hầm hệ thống cơng trình phụ trợ ngầm lòng núi cơng nghệ thi cơng 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 cơng trình hầm đặt nơng: cho hệ thống cơng trình hầm (hầm giao thơng, 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 cơng nghệ thi công máy TBM… c) Đối với hầm qua sông xây dựng theo công nghệ thi công hầm dìm theo giới xây dựng cơng trình hầm đặt nơng mặt đất tính từ đáy sơng 10 1.2 u cầu vật liệu thi cơng cơng trình hầm  Yêu cầu vật liệu đặc chủng: bao gồm bê tơng tự chống thấm, vật liệu phòng nước, vật liệu khe nối cho kết cấu vỏ hầm, vật liệu gia cố đất trình đào hầm Khi sử dụng vật liệu đặc chủng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Phụ gia dùng cho bê tông vữa xi măng khơng gây tác dụng có hại mơi trường - Vữa hóa chất sử dụng gia cố đất đào hầm bơm sau vỏ hầm phải chọn loại không độc hại với môi trường nước ngầm, đặc biệt xây dựng hầm giao thông đô thị 17 1.2 Yêu cầu vật liệu thi cơng cơng trình hầm  u cầu vật liệu đặc chủng: - Hạn chế sử dụng chì chèn khe nối kết cấu vỏ hầm lắp ghép Trong trường hợp có u cầu sử dụng, khơng để mối nối thi cơng có chì chèn khe lộ bên hầm - Vật liệu PVC loại vật liệu khác làm lớp phòng nước lắp đặt sau kết cấu bê tông vỏ hầm - Vật liệu cao su, chặn nước (Waterstop) vật liệu PVC lắp đặt khe nối kết cấu BTCT vỏ hầm lắp ghép, khớp nối đoạn hầm dìm phải thiết kế cấu tạo đảm bảo chống cháy 18 1.Nguyên tắc thiết kế chung 1.3 Yêu cầu thiết kế thi công cơng trình hầm giao thơng  Khi lựa chọn vị trí tuyến hầm phải xem xét: điều kiện địa hình, địa kỹ thuật, khí tượng thủy văn phù hợp với quy hoạch tổng thể khu vực, tổng thể tuyến đường, quy hoạch mạng lưới giao thông (chủ đầu tư phê duyệt)  Hầm giao thông phải đảm bảo yêu cầu: kỹ thuật, khai thác sử dụng, vệ sinh cơng nghiệp, phòng chống cháy nổ, an tồn giao thơng, chi phí thấp cho cơng tác tu bảo dưỡng suốt trình sử dụng 19 1.Nguyên tắc thiết kế chung 1.3 Yêu cầu thiết kế thi cơng cơng trình hầm giao thơng  Khi lập thiết kế : giải pháp phù hợp giải pháp cơng nghệ thi cơng hợp lí hạn chế thấp khó khăn gặp phải đào hầm kiểm sốt chất lượng cơng trình giá thành xây dựng  Hầm giao thông xây dựng phải đảm bảo khô ráo: phải thiết lập giải pháp lớp phòng nước, kết cấu ngăn cách nước giải pháp kỹ thuật đặc biệt khác trường hợp không cho nước thấm chảy vào hầm  Bề mặt bê tông hầm phải đảm bảo: phẳng nhẵn, khơng cho phép dùng vữa trát hồn thiện Khi có u cầu bề mặt bê tơng hầm sơn loại sơn chịu nước 20 Thiết kế mặt cơng trình • Ưu tiên hướng tuyến thẳng đường cong bán kính lớn (chiều dài cơng trình ngắn nhất, kích thước tiết diện nhỏ nhất, thi cơng dễ vận hành thuận tiện) • Hầm đường ô tô đường cong, bán kính đường cong nằm tối thiểu yêu cầu cấp đường phải thỏa mãn tầm nhìn chiều cho xe với tốc độ thiết kế Đường cong nên bố trí gần cửa hầm • Cấu tạo mặt cơng trình hầm: - hầm phục vụ cho phương tiện lại buồng kỹ thuật để phục vụ cho công tác vận hành, tu, sửa chữa cơng trình - nhiều hầm với đảm nhiệm chức khác nhau(có 21 Thiết kế mặt cơng trình HTG HN HLN HC 22 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 23 Thiết kế mặt cơng trình 2.1 Hầm đường sắt mêtro 2.2 Hầm đường 24 2.1 Hầm đường sắt mêtro B¶n đồ mạng lới tàu điện ngầm Matxcơva Bản đồ mạng lới tàu điện ngầm London Bản đồ mạng lới tàu điện ngầm Paris Thit k mt cắt dọc cơng trình 3.1 Hầm đường sắt mêtro 3.2 Hầm đường 28 Thiết kế Mặt cắt ngang 4.1 Các dạng mặt cắt ngang cơng trình hầm giao thơng 4.2 Hầm đường sắt mêtro 4.3 Hầm đường hầm chui đô thị 29 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 thông hầm 30 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 thông hầm 31 .. .CII. Nguyên tắc thiết kế hầm giao thông Những nguyên tắc thiết kế chung Thiết kế mặt công trình Thiết