Mặt cắt ngang hầm tại vị trí nghiên cứu (lý trình Km14+365) nhưHình 3. 14. Hầm dẫn (Tunnel Approach) cĩ bề rộng tính từ tim hai bên của tường trong đất rộng 32.5m.
Để thi cơng kết cấu hầm dẫn đầu tiên hệ thống tường trong đất (Diaphragm wall) sẽđược thi cơng trước. Tường trong đất cĩ chiều dày 1.2m được đặt vào lớp sét rất cứng ở cao độ
EL=-34.00m, chiều sâu trung bình của tường là 36m chạy dọc theo hầm dẫn vừa làm kết cấu chống đỡ trong quá trình thi cơng vừa làm tường ngồi của hầm sau khi hồn thiện. Trong quá trình thi cơng Top-Down tường trong đất sẽđược chống đỡ bởi hệ thống thanh chống (strut) H-300x300x10x15 bố trí làm 3 hàng.
Diaphragm wall (Tường trong đất) Sét yếu (Soft Clay)
Sét nửa cứng (Stiff Clay)
Cát pha sét (Clayey Sand)
Sét rất cứng (Hard Clay) Cát đắp (Back fill) Barrette Pile 800x5000, ctc8.0m -28.500 -23.000 ±0 +2.000 -14.000 Top slab Bottom slab
Side wall Middle wall
EA=3.21E+07; EI=3.85E+06
Hình 3. 14
Mặt cắt ngang hầm tại lý trình Km14+365
Hệ thống cọc Barrette 800x5000 cũng được thi cơng đồng thời tại tim hầm. Cao
độ đầu cọc nằm trùng với cao độ đáy hầm dẫn (Bottom slab). Các king-post làm bằng thép hình H-300x300x10x15 và H-300x300x12x19 (được gắn sâu vào cọc barrette 4m) cũng được đưa vào vừa cĩ tác dụng dẫn hướng vừa cĩ tác dụng nâng đỡ, giảm chiều dài chịu nén của thanh chống và bố trí các sàn thi cơng tạm (Temporary Deck).
Kết cấu hầm dẫn gồm 4 phần chính được làm bằng bê tơng cốt thép : Bản trên (Top slab), bản dưới (bottom slab), tường giữa (middle wall), và tường bên (side wall). Bản trên cĩ chiều dày trung bình 1.2m; bản dưới cĩ chiều dày trung bình 1.25m; tường giữa cĩ chiều dày 0.8m (bằng kích thước cọc barrette); 2 tường bên cĩ chiều dày trung bình 0.5m.
Trong suốt quá trình thi cơng tường hầm cịn chịu tác dụng của hoạt tải từ các máy đào. Máy đào đất được sử dụng đểđào cĩ tải trọng 125kf được phân bố trên 6 tấm thép kích thước 1.5x6m. Tải trọng phân bốđều quy đổi tương đương được lấy gần bằng q=25kPa. Tải trọng này phân bố cách tường 5m rộng 10m.
Mơ hình hĩa kết cấu hầm trong Plaxis:
+ Vì kết cấu hầm đối xứng nên chỉ cần mơ phỏng một nửa kết cấu để phân tích. + Bề rộng vùng biên bên là 100m, vùng biên trên và dưới là 80m.
+ Các đối tượng tường trong đất, bản trên, bản dưới, tường giữa và tường bên
được khai báo bằng phần tửplate và cĩ sử dụng phần tử tiếp xúc interface, các thanh chống được khai báo bằng phần tửAnchor.
Các chỉ tiêu
Ký hiệu Đơn vị
Tường trong
đất
Thanh chống
H300x300x10x15 Bản trên Bản dưới Vách giữa Vách bên
Phần tử Plate Anchors Plate Plate Plate Plate
Dạng vật liệu Elastic Elastic Elastic Elastic Elastic Elastic
Trọng lượng riêng γ kN/m3 24.5 77 24.5 24.5 24.5 24.5
Mơ đun đàn hồi E kPa 2.68E+07 2.00E+08 2.32E+07 2.32E+07 2.32E+07 2.32E+07
Diện tích mặt cắt ngang A m2/m 1.20 0.01 1.20 1.25 0.40 0.50
Mơmen quán tính I m4/m 0.14 - 0.14 0.16 0.01 0.01
Độ cứng chịu nén EA kN/m3 3.22E+07 2.10E+06 2.78E+07 2.90E+07 9.28E+06 1.16E+07
Độ cứng chịu uốn ΕΙ kNm2/m 3.85E+06 - 3.34E+06 3.77E+06 1.24E+05 2.41E+05
Chiều dày tương đương d m 1.20 - 1.20 1.25 0.40 0.50
Trọng lượng trên mét dài w kN/m/m 12.00 - 12.00 12.50 4.00 5.00
Hệ số Poisson υ - 0.20 - 0.20 0.20 0.20 0.20
Khoảng cách giữa các
thanh chống Ls m - 4.00 - - - -