Đánh giá điều kiện địa chất công trình phục vụ thi công công trình ngầm đoạn từ nhà ga bến thành đến nhà ga nhà hát thành phố hồ chí minh

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN DƢƠNG HUỲNH XUÂN TÙNG ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐOẠN TỪ NHÀ GA BẾN THÀNH ĐẾN NHÀ GA NHÀ HÁT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ ĐỊA CHẤT HỌC Mã ngành: 52440201 TP Hồ Chí Minh - 12/2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐOẠN TỪ NHÀ GA BẾN THÀNH ĐẾN NHÀ GA NHÀ HÁT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Sinh viên thực hiện: Dƣơng Huỳnh Xuân Tùng Khóa: 2013 - 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Thiềm Quốc Tuấn TP Hồ Chí Minh - 12/2017 TRƢỜNG ĐH TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 12 năm 2017 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN Bộ môn: KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT Họ tên: DƢƠNG HUỲNH XUÂN TÙNG MSSV: 0250100104 Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02ĐH_ĐKT Đầu đề đồ án: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐOẠN TỪ NHÀ GA BẾN THÀNH ĐẾN NHÀ GA NHÀ HÁT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu - Xác định tải trọng (áp lực) lên công trình ngầm Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Từ 22/8/2017 đến 03/12/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/11/2017 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: ThS Thiềm Quốc Tuấn Ngƣời hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nội dung yêu cầu đƣợc thông qua môn Ngày tháng năm Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ nhiều quan, tổ chức, cá nhân Và đặc biệt đóng góp ý kiến bảo tận tình thầy cơ, gia đình bạn bè để đồ án Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Thiềm Quốc Tuấn, giảng viên Bộ môn Kỹ Thuật Địa Chất – trƣờng Đại học Tài Nguyên Môi Trƣờng ngƣời tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Bên cạnh em xin cảm ơn thầy cô giảng dạy trƣờng Đại học Tài Ngun Mơi Trƣờng nói chung, thầy mơn nói riêng truyền đạt cho em kiến thức môn đại cƣơng nhƣ mơn chun ngành, giúp em có đƣợc sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập trƣờng Em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách thuận lợi đạt kết tốt Cuối cùng, em xin chúc tồn thể thầy mơn luôn nhiều sức khỏe thành công vững bƣớc đƣờng sƣ phạm Tp.HCM, ngày tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Dƣơng Huỳnh Xuân Tùng ii MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ viii TÓM TẮT ĐỒ ÁN ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG NGẦM 1.1.1 Các nghiên cứu nƣớc 1.1.2 Các nghiên cứu nƣớc cơng trình xây dựng 1.1.3 Các đặc điểm cần lƣu ý xây dựng đƣờng hầm khu vực đô thị 1.1.4 Các rủi ro phát sinh trình thi công 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1 Vị trí địa lí 1.2.2 Mạng lƣới thủy văn 12 1.2.3 Địa hình 12 1.2.4 Khí hậu 13 1.2.5 Kinh tế 15 1.2.6 Dân cƣ 17 1.2.7 Giao thông 18 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 PHƢƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU 19 2.2 PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 19 2.3 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ VIẾT BÁO CÁO 19 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 ĐẶC ĐIỂM QUY MÔ DỰ ÁN 20 3.1.1 Giới thiệu dự án 20 3.1.2 Quy mô dự án: 20 iii 3.2 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21 3.2.1 Địa hình – địa mạo 21 3.2.2 Cấu trúc địa chất 22 3.2.3 Địa chất thủy văn 23 3.2.4 Tính chất lý đất đá 23 3.2.5 Đánh giá khả ăn mòn bê tông 28 3.2.6 Các tƣợng địa chất cơng trình động lực 29 3.2.7 Điều kiện vật liệu xây dựng 31 3.2.8 Điều kiện khai thác thi công 31 3.2.9 Tác động môi trƣờng 32 3.3 ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH NGẦM 33 3.3.1 Cơ sở lý luận 33 3.3.2 Tính tải trọng (áp lực) theo Terzaghi 36 3.3.3 Kết tính tốn theo Plaxis 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC SƠ ĐỒ VỊ TRÍ HỐ KHOAN HÌNH TRỤ HỐ KHOAN MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ∆,𝛾𝑠 Khối lƣợng riêng đất Ac1, Ac2, Ac3 Sét ASTM Tiêu Chuẩn Hoa Kỳ áp dụng cho việc thí nghiệm vật liệu B Độ sệt BQLĐSĐT Ban Quản Lý Đƣờng Sắt Đô Thị BXD Bộ Xây Dựng CHXH Cộng Hòa Xã Hội CP Chính Phủ Dc Sét cứng bùn chặt ĐCCT Địa chất cơng trình ĐCTV Địa chất thủy văn Ds Cát sét lũ tích ĐSĐT Đƣờng sắt đô thị e Hệ số rỗng đất G Độ bão hòa Ip Chỉ số dẻo n Độ lỗ rỗng đất NĐ-CP Nghị Định – Chính Phủ P Phòng P Phƣờng QĐ Quyết Định QĐTC Quyết Định Tổ Chức QH Quốc Hội QLDA1 Quản lý dự án TBM Tunneling Boring Machine TCCS Tiêu chuẩn sở TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN/TCN/TCVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam v TNHH Trách Nhiệm Hữu Hạn TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh TTg Thủ Tƣớng UBND Ủy Ban Nhân Dân W Độ ẩm đất WL Độ ẩm giới hạn chảy Wp Độ ẩm giới hạn dẻo 𝛾 Khối lƣợng tự nhiên đất 𝛾𝑑 Khối lƣợng thể tích khơ 𝛾𝑡𝑏 Trọng lƣợng riêng trung bình đất vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Nhiệt độ khơng khí trung bình (Trạm Tân Sơn Hòa) (oC) 13 Bảng Lƣợng mƣa trung bình tháng giai đoạm từ năm 2011 – 2015 14 Bảng Tổng hợp kết thí nghiệm mẫu nƣớc 28 vii DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Hình 1 Phá sập nhà, sau xảy cố đƣờng hầm tuyến tàu điện ngầm số Thƣợng Hải Hình Các tòa tháp tập trung quận 10 Hình Bản đồ quận - thành phố Hồ Chí Minh 10 Hình Vị trí nhà ga Bến Thành đến nhà ga Nhà Hát Thành Phố 11 Hình Sơ đồ cao độ khu vực nhà ga Nhà Hát Thành Phố 12 Hình Cơ cấu Hiện tƣợng xói ngầm 30 Hình Khai báo mơ hình đầu vào 40 Hình 3 Bƣớc gán thông số vật liệu cho lớp đất cho vật liệu hầm 40 Hình Thiết lập mơ hình chung đất 41 Hình Tính tốn (các bƣớc thi công) 42 Hình Kết tính 42 Đồ thị 1 Lƣợng mƣa trung bình tháng giai đoạn 2011 đến 2015 14 Sơ đồ Sơ đồ tính tốn theo Terzaghi 34 Sơ đồ 2 Sơ đồ tính tốn áp lực theo Terzaghi 35 Sơ đồ Xác định tải trọng theo Terzaghi 37 Sơ đồ Sau tính tốn áp lực lên cơng trình ngầm 39 viii 3.3.3 Kết tính tốn theo Plaxis Hình Khai báo mơ hình đầu vào Hình 3 Bƣớc gán thơng số vật liệu cho lớp đất cho vật liệu hầm 40 Hình Thiết lập mơ hình chung đất Hình Gán mực nƣớc ngầm 41 Hình Tính tốn (các bƣớc thi cơng) Hình Kết tính 42 Nhận xét: Áp dụng kiến thức môn Cơ học đất công thức Tezaghi theo phƣơng thẳng đứng 460kN/m2 chạy phần mềm Plaxis kết tải trọng tác dụng lên cơng trình ngầm 453kN/m2 cho thấy không chênh lệch nhiều Qua cho thấy cơng thức Tezaghi xác với thực tế lấy làm tài liệu để tham khảo, đề xuất phƣơng pháp thi công thiết kế cho cơng trình 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kết tính tốn theo Tezaghi dừng lại việc nghiên cứu tính tốn theo giả thuyết, khơng thể mơ xác đƣợc q trình biến dạng mặt đất suốt trình thi cơng vận hành Việc tính tốn tải trọng cơng trình chƣa xét đến cơng trình hữu mặt nhƣ nhà nhà, văn phòng, cao ốc, chung cƣ…điều làm cho kết quản tính tốn chƣa đƣợc xác thực tế mật độ xây dựng cơng trình dày đặc quận ảnh hƣởng cơng trình có sẵn tác động lên đƣờng hầm không nhỏ Với đặc điểm quận nơi vùng trũng phẳng nên đặc điểm địa hình địa mạo khu vực nghiên cứu phức tạp, tƣợng địa chất động lực thƣởng hay xảy gây ảnh hƣởng đến cơng trình nói chung cơng trình ngầm nói riêng Kiến nghị Hiện nay, việc sử dụng cơng trình cơng trình ngầm phổ biến giới nhiều lĩnh vực khác nhau, tùy thuộc mục đích sử dụng, phạm vi phƣơng pháp thi cơng, ta có cơng trình hầm khác Dựa vào nội dung trình bày ta thấy việc tính tốn thiết kế cần phải thật phù hợp với điều kiện địa chất thực tế khu vực Thông qua kết trình bày địa chất khu vực quận 1, ta nắm đƣợc đặc điểm địa chất thủy văn – địa chất cơng trình khu vực,…ta xác định đƣợc tải trọng tác động lên cơng trình ngầm đƣa sở lí thuyết để phục vụ thiết kế cho cơng trình Độ sâu đặt hầm quan trọng, theo tính tốn tính áp lực chủ động hầm đặt sâu khả chịu lực đảm bảo, kết cấu vỏ hầm bị tác động Từ kết chƣơng độ sâu đặt hợp lí khoảng 16 -25m Vừa tiết kiệm chi phí, vừa đảm bảo an đƣợc chất lƣợng cơng trình, thuận lợi cho việc thi cơng 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Thị Thanh Thủy, Thiềm Quốc Tuấn – S tay th nghiệm đ a k thuật, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh (2014) [2] ThS Bùi Minh Tuân - Cơ học đất, trƣờng Đại học Tài ngun Mơi trƣờng TP Hồ Chí Minh [3] PGS TS Lƣu Đức Hải – Viện trưởng Viện Nghiên cứu th Phát triển hạ tầng, Tạp chí Kiến trúc Việt Nam, T ng hội Xây dựng Việt Nam (2016) [4] Phạm Hoài Nam – Luận văn tốt nghiệp “Đánh giá u kiện đ a chất công tr nh giải pháp thiết kế m ng công tr nh nhà cao tầng uận 7” [5] Trần Quốc Cƣờng – Luận văn tốt nghiệp Đánh giá ựa chọn giải pháp thi cơng nghiên cứu t nh tốn ứng suất – biến dạng cho công tr nh ngầm giao thông phù hợp u kiện khu vực TP.HCM” [6] http://www.cienco4.vn/Lists/DuAnHangMucDauTu/DisplayForm.aspx?ID=10&I nitialTabId=Ribbon.Read [7] TCXD 112 : 1984 Hướng dẫn thực hành khảo sát đất xây dựng thiết b sử dụng tài liệu vào thiết kế công trình [8] TCVN 9351: 2012 Đất xây dựng - Phương pháp th nghiệm trường Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) [9] 22 TCN 259 : 2000 uy tr nh khoan thăm dò đ a chất cơng trình [10] TCVN 268 : 2012 Đất xây dựng - Lấy mẫu, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu [11] TCVN 4195 : 2012 Đất xây dựng - Phương pháp xác đ nh khối ượng riêng phòng thí nghiệm [12] TCVN 4196 : 2012 Đất xây dựng - Phương pháp xác đ nh độ ẩm độ hút ẩm phòng thí nghiệm [13] TCVN 4197 : 2012 Đất xây dựng - Phương pháp xác đ nh giới hạn dẻo giới hạn chảy phòng thí nghiệm [14] TCVN 4198 : 2014 Đất xây dựng - Các phương pháp xác đ nh thành phần hạt phòng thí nghiệm 45 [15] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế n n nhà công tr nh [16] https://text.123doc.org/document/78316-nghien-cuu-tinh-toan-va-bien-phapthi-cong-ham-giao-thong-qua-do-thi-phu-hop-voi-dieu-kien-khu-vuc-tp-hcm.htm 46 PHỤ LỤC [PL1] SƠ ĐỒ VỊ TRÍ HỐ KHOAN [PL2] HÌNH TRỤ HỐ KHOAN [PL3] MẶT CẮT ĐỊA CHẤT [PL4] BẢNG TỔNG THỐNG KÊ SƠ ĐỒ VỊ TRÍ HỐ KHOAN HÌNH TRỤ HỐ KHOAN MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ TÍNH CHẤT CƠ LÝ LỚP ĐẤT BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC Độc lập – Tự – Hạnh phúc TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Họ tên sinh viên: Dƣơng Huỳnh Xuân Tùng Lớp: 02ĐH_ĐKT MSSV: 0250100104 Ngành: Địa chất học Chun ngành: Địa chất cơng trình Tên đề tài: “Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình phục vụ cho thi cơng cơng trình ngầm đoạn từ nhà ga Bến Thành đến nhà ga Nhà Hát Thành Phố” Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Thiềm Quốc Tuấn Khối lƣợng Tuần lễ viên Từ ngày 22/8 đến hƣớng Đã thực Tiếp tục thực 22/8 – 28/8 nhận) Viết phần tóm tắt, mở đầu Chƣơng Tổng quan Chƣơng Tổng quan 02 29/8 – 4/9 1.1 Các nghiên cứu Chƣơng Tổng quan nƣớc Chƣơng Tổng quan 03 5/9 – 11/9 1.2 Giới thiệu khu vực Chƣơng Tổng quan nghiên cứu Chƣơng Tổng quan 04 12/9 – 18/9 dẫn (ký xác ngày 1/12 01 Giảng 1.2 Giới thiệu khu vực nghiên cứu Chƣơng Tổng quan Đánh giá khối lƣợng hoàn thành ……………………… % Kiểm tra đầu kỳ Đƣợc tiếp tục/không đƣợc tiếp tục ……………………… Chƣơng Phƣơng pháp nghiên 05 19/9 – 25/9 cứu sở lý thuyết 2.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu – khảo sát trƣờng Chƣơng Phƣơng pháp nghiên 06 26/9 – 2/10 cứu sở lý thuyết 2.3 Phƣơng pháp tính tốn Chƣơng Kết thảo luận 07 3/10 – 9/10 3.1 Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu Chƣơng Phƣơng pháp nghiên cứu sở lý thuyết Chƣơng Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng Kết thảo luận Chƣơng Kết thảo luận 08 10/10 –16/10 3.1 Đánh giá điều kiện địa Chƣơng Kết chất cơng trình khu vực thảo luận nghiên cứu Đánh giá khối lƣợng hoàn thành ……………………… % Kiểm tra kỳ 09 17/10 – 23/10 10 24/10 – 30/10 11 31/10 – 6/11 Đƣợc tiếp tục/không đƣợc tiếp tục ……………………… Chƣơng Kết thảo luận Chƣơng Kết 3.2 Điều kiên xác định tải trọng thảo luận Chƣơng Kết thảo luận Chƣơng Kết Tính tốn tải trọng thảo luận Chƣơng Kết thảo luận Chƣơng Kết Vẽ Sơ đồ tính tốn thảo luận Kết luận kiến nghị 12 7/11 – 13/11 Tài liệu tham khảo Kiểm tra đồ án Kết luận kiến nghị Kiểm tra đồ án Hoàn tất Đánh giá khối lƣợng chất lƣợng đợt thực ĐATN: Kiểm tra kết thúc đề tài …………………………………………………………………… Đề nghị đƣợc bảo vệ hay không đƣợc bảo vệ: ………………………………………………………………… 13 Hƣớng dẫn Ý kiến giảng viên hƣớng dẫn Bộ môn quản lý: 14 viên Đƣợc bảo vệ:  xử lý số Không đƣợc bảo vệ:  liệu, viết Ý kiến khác: ……………………………………………………………… ĐATN 15 Hoàn chỉnh sinh KLTN - ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Chuẩn bị bảo vệ Ý kiến Bộ môn quản lý Nhận xét giảng viên hƣớng dẫn TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ... ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐOẠN TỪ NHÀ GA BẾN THÀNH ĐẾN NHÀ GA NHÀ HÁT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): - Đánh giá. .. TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐOẠN TỪ NHÀ GA BẾN THÀNH ĐẾN NHÀ GA NHÀ HÁT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Sinh... quận - thành phố Hồ Chí Minh 10 Hình Vị trí nhà ga Bến Thành đến nhà ga Nhà Hát Thành Phố 11 Hình Sơ đồ cao độ khu vực nhà ga Nhà Hát Thành Phố 12 Hình Cơ cấu Hiện tƣợng xói ngầm