II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1. Nghiên cứu tổng quan về dự án và các liên cứu liên quan. 2. Trình bày các cơ sở lý thuyết cho việc tính toán ứng suất, biến dạng quanh vỏ hầm dạng tròn với phương pháp đào kín. 3. Mô phỏng với hai trường hợp đào hầm và hai cách mô phỏng bằng mô hình Mohr Coulomb và Hardening Soil. 4. Đưa ra kết luận và trình tự đào cũng như các kiến nghị về các nghiên cứu tiếp theo.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ THÙY LINH PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN - DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ (BẾN THÀNH SUỐI TIÊN), ĐOẠN QUA NHÀ HÁT LỚN THÀNH PHỐ Chuyên ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM Mã Số : 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2016 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI Trường Đại Học Bách Khoa -ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Minh Tâm Cán chấm nhận xét :PGS TS Dương Hồng Thẩm Cán chấm nhận xét :TS Đỗ Thanh Hải Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 22 tháng 07 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS.TS Lê Bá Vinh - Chủ tịch TS Đặng Thanh Tùng - Thư ký PGS.TS Dương Hồng Thẩm - ủy viên TS Đỗ Thanh Hải-ủy viên TS Trương Quang Thành - ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Lê Bá Vinh TRƯỞNG KHOA PGS.TS Nguyễn Minh Tâm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tền học viền: NGUYỄN THỊ THÙY LINH MSHV: 13091294 Ngày, tháng, năm sinh: 07/08/1989 Nơi sinh: Cần Thơ Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình ngầm Mã số: 60580204 I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm - tuyến metro số (Bến Thành - Suối Tiên), đoạn qua Nhà Hát Lớn Thành Phố II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nghiên cứu tổng quan dự án liên cứu liên quan Trình bày sở lý thuyết cho việc tính tốn ứng suất, biến dạng quanh vỏ hầm dạng tròn với phương pháp đào kín Mơ với hai trường hợp đào hầm hai cách mô mơ hình Mohr Coulomb Hardening Soil Đưa kết luận trình tự đào kiến nghị nghiên cứu III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/07/2015 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 17/06/2016 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm Tp HCM, ngày tháng năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Minh Tâm PGS.TS Lê Bá Vinh TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Minh Tâm LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài “Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm - tuyến Metro số (BẾN THÀNH - SUỐI TIÊN), đoạn qua nhà hát lớn thành phố” thực với kiến thức tác giả thu thập suốt trình học tập trường Cùng với cố gắng thân giúp đỡ, động viên thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp gia đình suốt trình học tập thực luận văn Em xin gời lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Minh Tâm người thầy nhiệt tình hướng dẫn, động viên em suốt trình thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến q thầy mơn Cơ Địa Nền Móng người cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập trường Xin gửi lời cảm ơn đến anh chị, bạn học viên chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Ngầm, khóa 2013 - đợt II, người bạn đồng hành giúp đỡ suốt trình học Cuối cùng, tơi xin cảm ơn bố mẹ gia đình động viên tạo điều kiện tốt cho vật chất tinh thần năm tháng học tập trường Luận văn hoàn thành cố gắng tác giả khơng thể tránh thiếu sót hạn chế, mong nhận đóng góp quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hồn thiện có ý nghĩa thực tiễn Xin trân trọng cám ơn TP Hồ Chí Minh, 17 tháng 06 năm 2016 Học viên NGUYỄN THỊ THÙY LINH TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN - DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ (BẾN THÀNH - SUỐI TIÊN), ĐOẠN QUA NHÀ HÁT LỚN THÀNH PHỐ Tóm tắt: Vấn đề giải phương tiện lại công cộng cho người dân thành phố Hồ Chí Minh thực thơng qua đề án xây dựng tuyến đường sắt đô thị - cơng trình thu hút quan tâm đặc biệt nhà nước, người dân chuyên gia ngành Trong đó, tuyến số Bến Thành - Suối Tiên triển khai từ năm 2011 Tuyến đường xây dựng với tổng chiều dài 19.7km (2.5km ngầm phạm vi nội thành thành phố, 17.2km cao) qua 14 ga (3 ngầm +11 cao) Đoạn ngầm thi công phương pháp TBM (Tunnel Boring Machine) với hai đường hầm song song nằm ngang Đặc biệt, vị trí qua Nhà Hát Lớn Thành phố, hai đường hầm chuyển thành song song theo hướng trên-dưới Việc thay đổi vị trí hai đường hầm gây ảnh hưởng khác nguy hiểm so với việc cho chúng chạy song song nằm ngang Chính đặc biệt đó, đơn vị thi cơng cần phân tích nghiên cứu chi tiết yếu tố ảnh hưởng nguy xảy q trình thi cơng đào đưa vào hoạt động sử dụng Từ đó, đơn vị thi cơng đưa biện pháp, trình tự thi cơng hợp lý với hạn chế cần đảm bảo cơng trình để khơng xảy cố khơng nên có Luận văn trình bày nghiên cứu khuyến cáo đưa giới gặp trường hợp này, đồng thời áp dụng vào thực tiễn điều kiện địa chất khu vực quận - thành phố Hồ Chí Minh để đưa khuyến cáo hợp lý thông qua việc mô phần mềm plaxis 2D Kết thu sở đánh giá biện pháp thi công thực tế tảng để xây dựng biện pháp thi công cho tuyến sau địa bàn thành phố SUMMARY OF THESIS Name of subject: Analyzing to choose the sequence of boring for two upper-under tunnel of Metro line (Ben Thanh - Suoi Tien), the part under the City Opera House Abstract: Solving the public transportation for the people in Hochiminh City was conducted through out Solving public transportation problem of citizen in Ho Chi Minh city was executed via construction Urban Metro lines - project is attracting special attention of the state, people citizens as well as profesions In particular, line Ben Thanh - Suoi Tien has been implemented since 2011 The road was built with a total length of 19.7km (2.5km underground in city, well above 17.2km away) and pass through 14 stations (3 underground +11 above) Underground part constructed by means of TBM (Tunnel Boring Machine) with two parallel horizontal tunnels Especially, in the position to go through City Opera House, two tunnels were converted into parallel up-down direction The change of position two tunnel effect is very different and more dangerous than they run parallel to the horizontal Because of the special, the construction unit to be analyzed and studied in detail the factors that influence as well as the risk that may occur in the course of boring and construction work being put into use Since then, the construction company can take action, a reasonable construction sequence along with the limitations of the work needed to ensure non-occurrence of the incident should not have Thesis will present research on the recommendation had been made in the world when this is the case, and applies to practical geological conditions of the area of District - Ho Chi Minh City to put appropriate recommendations through the simulation using Plaxis 2D software The results will be the basis for evaluating the actual construction methods and are the foundation for building construction methods for the following Lines in the city LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công việc tơi thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Minh Tâm Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm công việc thực Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016 Nguyễn Thị Thùy Linh MUC LUC PHẦN MỞ ĐẦU 18 I Tính cấp thiết đề tài: 19 II Mục tiêu nghiên cứu: 22 III Phương pháp tiếp cận nghiên cứu: 23 IV Nội dung nghiên cứu: 24 V Tính thực tiễn tính khoa học đề tài: 25 a Tính thực tiễn đề tài: 25 b Tính khoa học đề tài: 26 VI Dự kiến kết luận, kiến nghị hạn chế: 28 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 29 1.1 Giới thiệu sơ lược dự án đường sắt thị thành phố Hồ Chí Minh: 30 1.2 Giới thiệu tuyến metro số (Sài Gòn - Suối Tiên): 32 1.3 Giới thiệu sơ lược phần ngầm tuyến Metro số 1: 34 c Trắc dọc tuyến đoạn ngầm : 34 d Giới thiệu loại máy TBM sử dụng cho giai đoạn dự án Metro số 1: 37 e Sơ lược đoạn hầm ừên - nằm ga Nhà hát lớn thành phố sử dụng nghiên cứu đề tại: 38 1.4 Các nghiên cứu nước thực liên quan đến đề tài: 39 a Nghiên cứu việc sử dụng mô hình “Hardening soil small strain” tốn địa kỹ thuật - tác giả Rafal F Obrzud 39 b Những ảnh hưởng địa kỹ thuật lên đường hầm hữu gây việc xây dựng thêm đường hầm đất yếu Thượng Hải: 40 c Biến dạng đất thi công phương pháp TBM - T/C cầu đường Việt Nam, số 12/2007: 43 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 46 2.1 Lý thuyết hình thành vòm áp lực quanh hầm tròn đất: 47 2.2 Phương pháp tính tốn ứng suất - chuyển vị vỏ hầm dạng tròn theo sơ đồ vòng đàn hồi: 48 a Tính tốn vỏ hầm theo sơ đồ vòng biến dạng tự do: 48 b Tính tốn vỏ hầm theo sơ đồ vòng mơi trường đàn hồi 48 2.3 Cơ sở lý thuyết phần tử hữu hạn mơ hình đất: 50 a Cơ sở lý thuyết phần tử hữu hạn: 50 b Cơ sở lý thuyết mơ hình sử dụng mơ phần mềm Plaxis: 58 2.4 Phân tích sử dựng mơ hình đất để mô địa chất khu vực: 63 CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG - PHÂN TÍCH BIỆN PHÁP THI CƠNG BẰNG PLAXIS 2D (MƠ HÌNH MOHR COULOMB) 65 3.1 a Địa chất sử dụng mô mơ hình: 66 Mặt cắt địa chất với tầng địa chất sử dụng mô cho đoạn chuyển hướng hai hầm Metro : 67 b Các thông số sử dụng cho mơ hình Mohr Coulomb thời điểm tức thời (giai đoạn thi công): 68 3.2 trước: Mô trường hợp hầm phía tây (hầm nằm trên) thi cơng 74 a Geometry: 74 b Gán vật liệu: 74 c Ngoại lực tác dụng: 75 d Mơ hình: 75 e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 77 f Kết tính tốn: 82 3.3 Mơ trường hợp hầm phía đơng (hầm nằm dưới) thi công 10 trước: 87 a Geometry: 87 b Gán vật liệu: 87 c Ngoại lực tác dụng: 87 d Mơ hình: 87 e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 87 f Kết tính tốn: 88 CHƯƠNG 4: MƠ PHỎNG - PHÂN TÍCH BIỆN PHÁP THI CƠNG BẰNG PLAXIS 2D (MƠ HÌNH HARDENING SOIL) 93 Địa chất sử dụng mô mô hình: 94 4.1 a Mặt cắt địa chất với tầng địa chất sử dụng mô cho đoạn chuyển hướng hai hầm Metro : 94 b Các thông số sử dụng cho mô hình Mohr Coulomb thời điểm tức thời (giai đoạn thi công): 94 Mơ trường hợp hầm phía tây (hầm nằm trên) thi công 4.2 trước: 98 a Geometry: 98 b Gán vật liệu: 98 c Ngoại lực tác dụng: 99 d Mơ hình: 99 e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 99 f Kết tính tốn: 99 Mơ trường hợp hầm phía đơng (hầm nằm dưới) thi công 4.3 trước: 104 a Geometry: 104 b Gán vật liệu: 104 c Ngoại lực tác dụng: 104 d Mô hình: 104 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 123.DOC ... dựng Cơng trình ngầm Mã số: 60580204 I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm - tuyến metro số (Bến Thành - Suối Tiên), đoạn qua Nhà Hát Lớn Thành Phố II NHIỆM VỤ VÀ NỘI... với đề tài Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm - tuyến Metro số (BẾN THÀNH - SUỐI TIÊN), đoạn qua nhà hát lớn thành phố thực với kiến thức tác giả thu thập suốt trình học tập... 17 tháng 06 năm 2 016 Học viên NGUYỄN THỊ THÙY LINH TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN - DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ (BẾN THÀNH - SUỐI TIÊN),