Nghiên cứu đề xuất chống giữ hợp lý khi thi công hầm chui đường sắt vàng danh cảng điền công tỉnh quảng ninh đoạn qua sạt trượt phía điền công

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất đỗ ngọc thái Nghiên cứu đề xuất biện pháp chống giữ hợp lý thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt trượt phía Điền Công luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội - 2011 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất đỗ ngọc thái Nghiên cứu đề xuất biện pháp chống giữ hợp lý thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt trượt phía Điền Công Chuyên ngành: Xây dựng công trình ngầm, mỏ công trình đặc biệt Mà số: 60.58.50 luận văn thạc sĩ kỹ thuật người hướng dÉn khoa häc: GS.TS vâ träng hïng Hµ néi - 2011 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận văn Đỗ Ngọc Thái Mục lục Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ Chương Tổng quan công tác thi công công trình ngầm qua vùng địa chÊt yÕu 1.1 Khái quát chung môi trường ®Þa chÊt yÕu 1.1.1 Đất đá mềm yếu, bở rời 11 1.1.2 Khèi đất rời có lẫn tảng đá mồ côi 11 1.1.3 Khối đất đá tồn hệ thống công trình ngầm cũ, móng công trình bề mặt 13 1.1.4 Phay phá, đứt gÃy 13 1.1.5 Đất đá chứa nước ngÇm 14 1.2 Các dạng cố xây dựng công trình ngầm 15 1.2.1 Sự cố phá hủy công trình 15 1.2.1.1 Sù cè ph¸ hđy nãc công trình 15 1.2.1.2 Sự cố phá hủy sườn công trình 16 1.2.1.3 Sù cố phá hủy gương hầm 16 1.2.1.4 Sù cè ph¸ hđy kÕt cÊu chèng gi÷ 16 1.2.2 Sự cố phá hủy đến công trình lân cận khác 16 1.2.2.1 Sự cố sụt lở lên đến mặt đất 16 1.3 Mét vµi cố xây dựng công trình ngầm Việt Nam giới 18 1.3.1 Sự cố đứt gÃy FA mỏ Mạo Khê 18 1.3.2 Sù cè đào lò xuyên vỉa mức -35 qua phay FC khu Lé TrÝ má than Thèng NhÊt 19 1.3.3 Sự cố thi công đường hầm thoát nước Hull nước Anh năm 1999 19 1.3.4 Tàu điện ngầm Thượng Hải (Shanghai), Trung Quốc, 2003 20 1.3.5 Sự cố dự án Metro Beta 2000 – 2001 22 1.4 NhËn xÐt 24 Chương giải pháp kỹ thuật thi công công trình qua vùng địa chất yÕu 25 2.1 Các nguyên nhân dẫn đến sù cè 25 2.1.1 Công tác quy hoạch 25 2.1.2 Công tác khảo sát thăm dò 26 2.1.3 Công tác thiết kế 27 2.1.4 Công tác thi công 27 2.1.5 Công tác vận hành, sử dụng công trình 30 2.2 Một số biện pháp thi công qua vùng địa chất yếu 30 2.2.1 Phương pháp tạo ô vòm tiến trước 30 2.2.2 Phương pháp khoan phôt 35 2.2.3 Phương pháp đóng băng nhân tạo 42 2.2.4 Phương pháp thoát nước hạ mực nước ngầm 43 2.3 NhËn xÐt 45 Ch­¬ng Hiện trạng công tác thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công 46 3.1 Đặc điểm địa hình khu vùc 46 3.2 Điều kiện địa chất khu vực 47 3.2.1 Địa chất thủy văn 47 3.2.2 Điều kiện địa chất 49 3.3 Hiện trạng công tác thi công đoạn qua sạt trượt phía Điền Công 54 3.3.1 Sự cố sạt trượt phía Điền Công 54 3.3.2 Nguyên nhân cố sạt trượt 57 3.3.3 Hiện trạng công tác thi công đoạn qua sạt trượt phía Điền Công 58 3.3.4 Đánh giá công tác thi công 65 3.3.5 Kiến nghị đề xuất 65 Ch­¬ng Nghiên cứu đề xuất biện pháp chống giữ hợp lý đoạn qua sạt trượt phía Điền Công 66 4.1 Đánh giá khả áp dụng giải pháp thi công chống giữ đoạn qua sạt trượt phía Điền Công 66 4.2 §Ị xt giải pháp thi công chống giữ đoạn qua sạt trượt phía Điền Công 67 4.3 Lùa chọn giải pháp xử lý 69 4.4 ThiÕt kÕ, tæ chøc thi c«ng 69 4.4.1 TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu chèng gi÷ 69 4.4.2 Tỉ chøc thi c«ng 79 4.4.2.1 Công tác chuẩn bị 79 4.4.2.2 Công tác thi công 79 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 82 Danh mục công trình tác giả 84 Tµi liƯu tham kh¶o 85 Danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Phân cấp đất đá theo hệ số bền vững f M.M Prôtôđiakônốp Bảng 1.2 Các tham số phân loại khối đá theo Bieniawski năm 1973 Bảng 1.3 ảnh hưởng vị trí khe nứt (đường phương, góc dốc) thi công đường hầm Bảng 1.4 Các nhóm khối ®¸ Bảng 1.5 ý nghĩa nhóm khối đá 1973 sửa đổi 1978 10 Bảng 1.6 Các dạng ổn định thi công công trình ngầm 17 Bảng 2.1 Phạm vi áp dụng giải pháp đặc biệt tùy theo yêu cầu bảo vệ riêng 44 Bảng 3.1 Mực nước ngầm khu vực Vàng Danh 48 Bảng 3.2 Đặc tính địa tầng khu vực bố trí công trình 51 Bảng 3.3 Vị trí mặt cắt, điểm khảo sát địa chấn 53 Bảng 4.1 Các tiêu kỹ thuật thép H250x250 72 Bảng 4.2 Giá trị nội lực vòm 75 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Công trình thi công qua môi trường đất yếu 11 Hình 1.2 Gương hầm khối đất có lẫn đá mồ côi 12 Hình 1.3 Công trình ngầm thi công đất đá gặp phay phá, đứt gÃy 14 Hình 1.4 Thi công công trình ngầm điều kiện nước ngầm 15 Hình 1.5 Phá hủy khối đất đá trước gương 16 Hình 1.6 Đường hầm thoát nước Hull, sụt lún mặt đất giếng thi công 20 Hình 1.7 Sự cố phá hủy tới công trình mặt 21 Hình 1.8 Phễu phá hủy hình thành mặt đất 23 Hình 2.1 Phân nhóm phương pháp thi công ngầm 28 Hình 2.2 Phân nhóm theo quy trình đào hầm 28 Hình 2.3 Công tác đào chống tạm phương pháp ngầm 29 Hình 2.4 Sơ đồ phân tích lựa chọn phương pháp thi công ngầm hợp lý 30 Hình 2.5 Một vài loại ván thép, chèn 31 H×nh 2.6 KÕt cÊu chèng cäc, èng thÐp 32 Hình 2.7 Mô hình công trình sử dụng phương pháp ô ống bảo vệ 33 Hình 2.8 Thi công ô(vòm) bảo vệ èng thÐp 34 H×nh 2.9 Thi công trải lưới thép 34 Hình 2.10 Mô hình khoan phôt 35 Hình 2.11 Khoan áp lực thấp 36 H×nh 2.12 Khoan phơt ¸p lùc cao 37 Hình 2.13 Phương pháp đón ®ì cđa BØ 38 Hình 2.14 Sơ đồ thi công khoan tạo vòm bảo vệ 39 Hình 2.15 Sơ đồ khoan 39 H×nh 2.16 Khoan phơt phủ đơn, phủ kép 40 Hình 2.17 Sơ đồ bố trí lỗ khoan d¹ng qu¹t 40 Hình 2.18 Các dạng khối đá khoan 41 Hình 3.1 Mặt cắt dọc địa chất 50 Hình 3.2 Công tác thi công lắp đặt kết cấu chống giữ 56 Hình 3.3 Hệ thống kết cấu chống giữ loại IVa 64 H×nh 4.1 Sơ đồ tính áp lực theo Bierbaumer 70 Hình 4.2 Sơ đồ tính toán néi lùc khung chèng 72 Hình 4.3 Sơ đồ xác định nội lực khung chèng 74 H×nh 4.4 BiĨu ®å néi lùc khung chèng 76 Hình 4.5 Biện pháp gia cố vùng sạt trượt 81 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế xà hội nhu cầu hệ thống xây dựng sở hạ tầng ngày lín nh»m phơc vơ cho sù nghiƯp c«ng nghiƯp hãa đại hóa đất nước Ngày có nhiều công trình ngầm xây dựng với quy mô, mục đích khác như: công trình ngầm công nghiệp (công trình ngầm thủy điện, thủy lợi, kho chứa ngầm); công trình ngầm dân dụng (công trình ngầm giao thông, gara để xe ngầm, hệ thống đường hầm ngầm kỹ thuật đặt cáp ngầm, đặt đường ống thoát nước ); công trình ngầm đặc biệt (công trình ngầm quốc phòng, quân ) Tuy nhiên vấn đề thi công công trình ngầm môi trường đá rắn cứng hay đá rời rạc đặt khó khăn, thử thách khác nhau, đà có nhiều kinh nghiệm thi công môi trường đá rắn cứng công trình nhà máy thủy điện Hòa Bình, thủy điện Yali, công trình ngầm giao thông đường như: Hầm đường Hải Vân Còn môi trường địa kỹ thuật phức tạp khối đá rời rạc khó khăn, kinh nghiệm chưa có nhiều, công nghệ thi công chưa đề cập chi tiết Việc tìm giải pháp hữu hiệu để thi công công trình điều kiện quan trọng cần thiết Nó ý nghĩa mặt kinh tế kỹ thuật mà đóng góp cho lý luận việc đưa phương pháp đào, chống giữ với mục đích an toàn hiệu Kết cấu chống lắp dựng với mục đích giữ ổn định khoảng không gian ngầm, bảo vệ, đảm bảo an toàn hoạt động bình thường cho người, thiết bị phương tiện kỹ thuật làm việc vận hành Với mục đích sử dụng khác công trình ngầm mà kết cấu chống có nhiệm vụ riêng 72 * Kết cấu thép Đường hầm thi công có kích thước lớn, tải trọng đất đá tác dụng xuống lớn, ta chọn loại thép chế tạo thép H250, có tiêu kỹ thuật thể bảng sau: Bảng 4.1 Các tiêu kỹ thuật thép H250x250 Tên số hiệu thép Diện tích mặt cắt ngang (cm2) H 250x250 109 Trôc x – x Trôc y - y Mô men Mô men Mô men Mô men quán chống qu¸n qu¸n tÝnh uèn tÝnh tÝnh Jx (cm) Wx (cm ) Jy (cm ) Wy (cm) 12500 997 3260 Khối lượng riêng kG/cm 260 86,6 * Tính toán kết cấu chống giữ - Lập sơ đồ tính toán tải trọng tác dụng lên kết cấu chống Khi tính toán nội lực khung kích thước mặt cắt ngang dường lò kích thước khung thể hình vẽ: q n = 86,5 kN/m X VA VB A B 11300 Hình 4.2 Sơ đồ tính toán nội lực khung chèng Tû lÖ: 1:100 1600 R = 56 50 5650 q h = 46,4 kN/m X 73 * Xác định néi lùc c¸c bé phËn khung chèng Chän hƯ toạ độ hình vẽ: Kết cấu chống hai khớp kết cấu siêu tĩnh bậc 1, tức có ẩn số thừa Để giải toán ta thay ẩn số thừa lực X sơ đồ Phản lực thẳng c¸c gèi tùa: ∑ Y⇔ VA = VB = qn.a = qn.r = 86,5.5,65 = 488,7 kN (4.9) §Ĩ tÝnh phản lực nằm ngang gối tựa, ta sử dụng phương pháp tính chuyển vị đơn vị học kết cấu để tính Sau tính chuyển vị đơn vị X ta có kết tính phản lực theo c«ng thøc:   h r   h4   q n  c + r − hc r  − q s  c + r +  r hc + 3.hc2 r + hc3 r  4    X =−  ,(4.10)  3 2 r + 4.r hc +  r.hc + hc   1,6.5,653   1,6   86,5 + 5,654 − 1,6.5,653  − 46,4. + 5,654 +  5,653.1,6 + 3.1,6 2.5,652 + 1,63.5,65 4     X =−  5,653 + 4.5,652.1,6 +  5,65.1,6 + 1,63  X = - 11,68 Vậy phản lực liên kết theo phương ngang hai gối tựa có chiều ngược lại so víi chiỊu gi¶ thiÕt 74 q n = 86,5 kN/m MC q h = 46,4 kN/m NC y NC QC ϕ q h = 46,4 kN/m M C QC VA X VA x a) X b) H×nh 4.3 Sơ đồ xác định nội lực khung chống a- Nội lực phần cột; b- Nội lực phần vòm Với sơ đồ tính toán trên, ta xác định công thức tính nội lực sau: * Mômen uốn: - Mômen uốn tiết diện cét: Mc = - X.y – 0,5.qs.y2, kNm => (4.11) Mc = - 11,86.y – 23,2.y2 , kNm - M«men uốn tiết diện vòm: Mv = - X(r.sinϕ + hc) + 0,5.qn.r2.sin2ϕ - 0,5.qs(r.sinϕ + hc)2 kNm, (4.12)  MV = 0,5.r2.( qn - qs).sin2φ - r.(X + qs hc).sinφ - X.hc – 0,5.qs.h2c  MV = 0,5.5,652.(86,5 – 46,4).sin2φ - 5,65(11,86 + 46,4.1,6).sinφ – 11,86.1,6 – 0,5.46,4.1,62 , kNm * Lùc däc: -T¹i tiÕt diƯn bÊt kú phÇn cét: 75 Nc = VA =VB = qn.a =qn.r = 86,5.5,65 = 488,7 , kN (4.13) - Tại tiết diện phần vòm: Nv = qn.r.cos2 + X.sinϕ + qs.(hc + r.sinϕ).sinϕ, kN (4.14)  NV = r.(qs – qn).sin2φ + (qs.hc + X).sin φ + qn.r  NV = 5,65.(46,4–86,5).sin2φ +(46,5.1,6+11,86)sinφ+86,5.5,65  NV = -226,5.sin2 φ + 86,1.sin φ + 488,7 , kN * Lùc cắt: - Tại tiết diện phần cột: Qc = -X – qs.y = - 11,86 – 46,4.y , kN (4.15) - Tại tiết diện phần vòm: Qv = qn.r.cosϕ.sinϕ - X.cosϕ - qs.(hc + r.sinϕ).cosϕ , kN (4.16)  QV = 0,5.(qn – qs).r.sin 2φ - (X + qs.hc)cos φ  QV = 0,5.(86,5 – 46,4).5,65.sin2φ - (11,86 + 46,4.1,6).cos φ  QV = 113,2.sin2φ – 86,1.cos , kN + Tại đỉnh vòm: Q = , kN Từ công thức này, cho y thay đổi từ ữ hc góc biến đổi từ ữ 900 ta có giá trị nội lực điểm đặc biệt vòm thể giá trị bảng sau: Bảng 4.2 Giá trị néi lùc vßm φ ( 0) sinφ sin2φ sin2φ cosφ M (kNm) N (kN) Q (kN) 0 0 -78,37 488,70 -86,10 15 0,26 0,07 0,50 0,97 -126,71 495,81 -26,57 30 0,50 0,25 0,87 0,87 -94,58 475,13 23,47 45 0,71 0,50 1,00 0,71 -7,56 436,33 52,32 60 0,87 0,75 0,87 0,50 96,44 393,39 54,98 76 75 0,97 0,93 0,50 0,26 178,37 360,54 34,32 90 1 0 209,23 348,30 0,00 52,32 kN 96,4 kNm 96,4 kNm 209,23kNm 52,32 kN 126,71 kNm 86,10 kN 78,38 kNm 86,10 kN 11,86 kN 126,71 kNm 78,38 kNm 11,86 kN Q 393,39 kN M 348,3kN 475,13 kN 393,39 kN 475,13 kN 488,7 kN 488,7 kN N Hình 4.4 Biểu đồ nội lùc khung chèng Tû lƯ: 1:100 KiĨm tra bỊn cho kết cấu chống Từ biểu đồ mô men ta có Mô men cực đại Mmax =209,23 kNm= 20,923 Tm, đặt đỉnh vòm Vậy max = M max 20,923.10 = = 2,098 T/cm2 = 2098 KG/cm2; Wx 997 Từ bảng tiêu kỹ thuật thép H250 ta cã ®é bỊn nÐn cho phÐp cđa thÐp [σ] = 2700 KG/cm2, vËy σmax< [σ] ®ã kÕt cấu đà đủ bền 77 * Kết cấu neo: Trong trường hợp lực bám dính khối bê tông khối đá nhỏ trọng lượng khối bê tông, neo có chức treo, chốt khối bê tông với đá nguyên khối liền khối bên trong: - Tính toán thiết kế neo: Nguyên lý treo chốt khối đá sập trượt phía - Chiều dài neo: Lneo = l1 + l2 + 1,5.l3 , m (4.17) l1 Chiều dài đuôi neo nhô vào khoảng trống, l1 = 0,05 ÷ 0.2 m, chän l1 = 0,15 m l2 Chiều dài nằm vùng phá hủy, vùng phá hủy phát triển lên gần mặt đất h = 10 m Các neo thiết kế neo, chốt khối đá yếu (bê tông) vào lớp đá nguyên khối, neo không khoan thẳng đứng mà góc khoan tạo với phương thẳng đứng góc = 300 ữ 350 để chiều dài neo nằm vùng bê tông chèn l2 = m l3 Chiều dài cắm neo vùng đá ổn định, l3 = 0,3 ÷ 0,4 m, chän l3 = 0,4 m ta cã Lneo = 0,15 + + 1,5 0,4 = 3,75 m, ta chän chiỊu dµi neo Lneo = m - Khả mang tải neo: Đặc tính neo: Cốt neo: sử dụng cốt thép tròn nhãm A II, vËy Ra = 28kN/cm2, ®­êng kÝnh cèt neo: dn = 25 mm nªn tiÕt diƯn Fc = 4,9 cm2 - Tính theo khả chịu kéo cña neo: Fneo1 = Fc Ra.Klv , kN Trong ®ã: (4.18) Fc- TiÕt diÖn cèt neo, Fc = 4,9 cm2 Ra- Độ bền kéo thép làm cốt neo, Ra = 28 kN/cm2 Klv- HƯ sè lµm viƯc cđa neo, Klv = 0,9 Thay số ta được: Fneo1 = 4,9.28.0,9 = 123,5 kN - Theo điều kiện bám dính cốt neo với bê tông Fneo2 = dtn.lkn.tn-bt , kN (4.19) 78 Trong đó: dtn- Đường kính thÐp lµm neo, dn = 25.10-3 m lkn- ChiỊu dµi làm việc khoá neo, lkn = l2 + 1,5l3 = + 1,5 0,4 = 3,6 m τ1- Lùc dính kết neo bê tông, ta có tn-bt = 2500 kN/m2 Thay số ta được: Fneo2 = 3,14.25.10-3.2500.3,6 = 706,5 kN - Theo điều kiện bám dính vữa neo đất đá: Fneo3= dlk.lkn.vn-kd , kN Trong đó: dlk- Đường kính lỗ khoan, dn = dn + 20 mm = 25 + 20 = 45 mm = 45.10-3 m vn-kd- Độ bền chống trượt vữa neo thành lỗ khoan vn-kd = 1200 kN/m2 Thay số ta được: Fneo3 = 3,14.45.10-3 1200 3,6 = 610 kN Khả mang tải neo lấy theo giá trị nhỏ giá trị trªn VËy Fneo = (Fneo1, Fneo2, Fneo3) VËy Fneo = 57 kN - MËt ®é neo: MËt ®é neo tính theo công thức : S = h FN , (neo/m2) (4.20) Trong : FN - Khả mang tải neo, FN = 57 kN - Trọng lượng riêng đá, = 2,2 T/m3 h- Chiều cao vòm phá huỷ, h = 10 m Thay số vào công thức ta được: S = 2,2.10 = 3,8 neo/m2 5,7 - Tính khoảng cách neo Khoảng cách neo theo chu vi hầm chọn nhỏ theo điều kiện sau : + Khoảng cách neo theo khả mang t¶i cđa neo: a1 = FN =  b1 5,7 = 0,55 m 2,2.10 + Khoảng cách neo để trì ổn định neo: (4.21) 79 a2 = Ln C Qn (m) (4.22) Trong đó: Ln - Chiều dài neo Ln = m C- HƯ sè dÝnh kÕt cđa ®Êt ®¸ vïng ph¸ hủ, C = 3.f T/m2 f- HƯ số kiên cố đất đá f = C = = 12 T/m2 Qn- T¶i träng thẳng đứng, Qn = h. = 10*2,2= 22 T/m2 Thay số ta được: a2 = 12 = 0,98 m 22 + Khoảng cách neo theo điều kiện tạo thành vòm sụt lở: a3 = Ln- Q n K b (Ln+ B) , m C (4.23) Trong đó: Kb - Hệ số phụ thuộc vào độ kiên cố đất đá, với f < Kb = 0,1 B- Chiều rộng đường hầm đào, B = 11,3 m Thay số ta được: a3 = - 2,2.0,1 (4 + 11,3) = 1,19 m 12 Vậy khoảng cách neo theo chu vi hầm chọn theo giá trị nhỏ nhất: a = min(a1,a2,a3) = 0,55 m, ta chän a = 0,5 m Qua kết tính toán với điều kiện thực tÕ b­íc v× chèng L = 0,5 m, vËy b­íc neo 0,5x1,0 m (0,5 m - khoảng cách theo chu vi đường hầm; 1,0 m - khoảng cách theo dọc trục đường hầm) 4.4.2 Tổ chức thi công Biện pháp thi công gia công mặt gương cách bịt kín toàn gương hầm bao cát, đá Bơm bê tông có sử dụng phụ gia đông cứng nhanh vào vị trí hố trượt Các bước thi công tiến hành sau: 4.4.2.1 Công tác chuẩn bị - Bao cát, đá gia cố mặt gương; - Bê tông, máy bơm bê tông, đường ống 4.4.2.2 Công tác thi công Bước 1: 80 Lắp dựng vì, đổ bê tông đoạn gần vị trí sạt trượt ( Km12+73.00 -:Km12+81.25) Bước 2: - Đắp đá, xây tường tạo phản áp mặt gương, mục đích bịt kín miệng hố trượt; - Lắp đặt đường ống bơm bê tông vào vị trí hố trượt, chuẩn bị ống bơm cho giai đoạn bơm bê tông - Dùng bao cát bịt kín hầm Bước 3: Bơm bê tông chèn giai đoạn - Sau lắp dựng đường ống xong tiến hành bơm bê tông chèn M300 giai đoạn Bê tông chèn M150 bơm từ từ đến chiều dày đạt khoảng 1,5 ữ m dừng lại Bước 4: Bơm bê tông chèn giai đoạn Sau bơm bê tông chèn giai đoạn khoảng ngày tiến hành bơm bê tông chèn giai đoạn Giai đoạn tiến hành bơm bê tông chèn M 150 lấp đầy khu vực hố trượt Bước 5: Đào gương hầm Sau bơm bê tông khoảng 15 ngày tiến hành xúc, loại bỏ đá mặt gương tiến hành công tác gia cố, chống giữ Bước 6: Công tác gia cố, chống giữ Sau bơm bê tông lấp đầy khoảng trống sạt trượt phía công trình, để đảm bảo khối bê tông không bị dịch chuyển, sập đổ xuống công trình ta lắp đặt kết cấu chống giữ: - Dựng thép; - Lắp đặt neo gia cố khối bê tông với khối đá xung quanh 81 bê tông M150 sau đà phun lấp đầy ống thép D150mm, dày 8mm Néo gia cố khối bê tông với đá xung quanh thép D25, L=4m bao cát đất đắp Vì thép h250x250, L = 0.5m Chống đỡ bao cát thép H125x125 V = Phần Vòm 7.9 2 tim hầm T = Phần Tường Néo gia cố khối bê tông với đá xung quanh thép D25, L=4m Vì thép h250x250, L = 0.5m biên vùng sạt lở Vì thép h125x125, L = 1.2m Hình 4.5 Biện pháp gia cố vùng sạt trượt Tỷ lệ 1:100 điền công vàng danh Tim hầm Km12+087.434 82 Kết luận kiến nghị Kết luận Thi công công trình ngầm tiềm ẩn rủi ro, gắn liền với nguy xảy cố phá hủy công trình biến đổi bất thường điều kiện thi công, đặc biệt công trình thi công điều kiện địa chất yếu, đặc tính khối đá xung quanh công trình có biểu bất lợi thi công việc thi công gặp nhiều khó khăn cần có phương pháp thi công chống giữ hợp lý Kết từ công tác khảo sát thăm dò đóng vai trò quan trọng công tác thiết kế, thi công công trình ngầm Đặc biệt công trình thi công qua vùng địa chất biến đổi qua lớp đất đá phức tạp khác nhau, công tác khảo sát thăm dò làm sở cho viƯc tÝnh to¸n thiÕt kÕ, lËp biƯn ph¸p thi công độ tin cậy hay tính xác công tác khảo sát ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thiết kế hay mức độ hợp lý biện pháp thi công Biện pháp chủ yếu để đảm bảo độ ổn định cho công trình sử dơng mét d¹ng kÕt cÊu khung, vá chèng trun thèng Kết cấu khung, vỏ chống để ngăn ngừa, bảo vệ công trình ngầm khỏi tượng phá hủy, sụt lở khối đá bao quanh Thi công công trình ngầm điều kiện địa học phức tạp, môi trường địa chất yếu để đảm bảo trạng thái làm việc bình thường cho công trình bên cạnh khung vỏ chống truyền thống cần phải sử dụng biện pháp đặc biệt làm thay đổi đặc tính khối đất đá xung quanh công trình nhằm nâng cao độ ổn định cho công trình Hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh thi công điều kiện địa chất yếu, khối đá phong hóa có độ bền lý thấp có chứa hệ khe nứt lớn nhỏ Công tác thi công dễ dẫn tới sập lở, phá hủy trước biện pháp gia cường, thay đổi đặc tính lý khối đá Công tác thu thập khảo sát điều kiện địa chất khu vực thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công không đánh giá thật đầy đủ mức độ 83 phá hủy khối đá xung quanh thi công, tác bóc khối đất đá nên chưa có biện pháp gia cố thích hợp Những năm trước phần lớn công trình ngầm Việt Nam chủ yếu thi công qua lớp đất đá rắn cứng, đất đá yếu, rời rạc chưa cã nhiỊu ChÝnh v× vËy kinh nghiƯm cịng nh­ sù quan tâm đầu tư nghiên cứu áp dụng giải pháp thi công công trình ngầm qua vùng địa chất yếu, phức tạp hạn chế Kiến nghị Cần nâng cao chất lượng khảo sát thăm dò, đánh giá độ ổn định công trình ngầm công trình bề mặt để có biện pháp xử lý Trong công phát triển kinh tế xà hội, ngày có nhiều công trình ngầm thi công qua vùng có điều kiện địa chất khác nhau, công tác nghiên cứu, áp dụng biện pháp thi công vùng địa chất yếu cần thiết 84 Danh mục công trình tác giả Nguyễn Tài Tiến, Đỗ Ngọc Thái (2010) Lựa chọn kết cấu chống hợp lý thi công đường tàu điện ngầm bố trí nông theo phương pháp ngầm đất đá Thành phố Hà Nội Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 19 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Quyển Cơ Điện - Xây Dựng Đỗ Ngọc Thái nnk (2011) Xác định giá trị áp lực kết cấu chống cần thiết sử dụng neo thép thi công công trình ngầm phần mềm Unwedge 3.0, Tuyển tập Công trình Khoa học kỷ niệm 45 năm thành lập Bộ môn XD CTN&Mỏ, 1966-2011 Trần Tuấn Minh, Đỗ Ngọc Thái, Nguyễn Viết Định (2011) Nghiên cứu thay đổi bán kính vùng biến dạng dẻo, đặc tính kết cấu chống giữ khai đào đường hầm sử dụng biện pháp khai đào chia gương, Tuyển tập Công trình Khoa học kỷ niệm 45 năm thành lập Bộ môn XD CTN&Mỏ, 1966-2011 85 Tài liệu tham khảo Đào Văn Canh (2010), Xây dựng công trình ngầm điều kiện đặc biệt, Bài giảng cao học ngành xây dựng công trình ngầm, mỏ công trình đặc biệt, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội; Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003), Cơ học đất, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội; Nghiêm Hữu Hạnh (2001), Cơ học đá, Nhà xuất Giáo dục; Võ Trọng Hùng (2005), Cơ học đá, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; Võ Trọng Hùng (1996), ổn định bền vững công trình ngầm, Bài giảng cao học ngành xây dựng công trình ngầm, mỏ công trình đặc biệt, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội; Nguyễn Xuân MÃn (1998), Xây dựng công trình ngầm điều kiện đặc biệt, Bài giảng cao học ngành xây dựng công trình ngầm, mỏ công trình đặc biệt, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội; Nguyễn Quang Phích (2007), Cơ học đá, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội; Nguyễn Quang Phích (2006), Kết cấu công trình ngầm, Trường Đại học MỏĐịa chất, Hà Nội; Nguyễn Quang Phích (2011), Nghiên cứu xây dựng hoàn thiện mô hình tính toán, thiết kế neo dính kết xây dựng mỏ công trình ngầm, Đề tài khoa học công nghệ cấp bộ, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội; 10 Nguyễn Văn Quyển (2009), Dự báo, phòng ngừa, khắc phục tai biến kỹ thuật xây dựng công trình ngầm, Bài giảng cao học ngành xây dựng công trình ngầm, mỏ công trình đặc biệt, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội; 86 11 Dương Khánh Toàn, Nguyễn Quang Phích (2008), Rủi ro biện pháp phòng tránh xây dựng công trình ngầm, Apave Bài viết chuyên gia công trình ngầm; 12 Evert Hoek (2003), Integration of geotechnical and structural design in weak rock tunnels; 13 Univ Prof Dr.- Ing K Schikora, Dipl.- Ing H Bretz, Dipl.- Ing B Eierle, Technisch- wirtschaftlicher Vergleich von ausgeführten Rohr- und Spießschirmen am Beispiel des Tunnels Farchant; 14 Eric Leca, Yann Leblais and Karl Kuhnhenn, Underground works in soils and soft rock tunnelling ... trình thi công thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt trượt phía Điền Công Nội dung nghiên cứu Khái quát chung hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công. .. tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt trượt phía Điền Công Mục đích nghiên cứu Phân tích, đưa phương pháp chống giữ hợp lý thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt. .. ngọc thái Nghiên cứu đề xuất biện pháp chống giữ hợp lý thi công hầm chui đường sắt Vàng Danh Cảng Điền Công tỉnh Quảng Ninh đoạn qua sạt trượt phía Điền Công Chuyên ngành: Xây dựng công trình