đồ án thi công đường hầm qua nút giao thông bằng phương pháp đào hở (mẫu tham khảo)

Phương án kết cấu và lựa chọn giải pháp thi công công trình Trong phương pháp lộ thiên, vỏ hầm chủ yếu được xác định bằng dạng vật liệu sử dụng tại chỗ các công nghệ và kĩ thuật triển kh

TRUONG DAI HOC KIEN TRUC HA NOI

BỘ MÔN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM ĐÔ THỊ

PHAN 1- GIOI THIEU CONG TRÌNH (NUT GIAO THONG NGA TU KIM LIEN)

I VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Nút giao thông Kim Liên nằm trong phạm vi hai quận Đống Đa và Hai Bà Trưng, là giao cắt giữa đường trục Lê Duẩn - Giải Phóng và đường vành đai 1 đoạn Kim Liên - Đại Cồ Việt Nút giao thông Kim Liên được coi là một trong những cửa ngõ chính vào Thành phó Nút Kim Liên thuộc phạm vi của các phường Bách Khoa, Lê Đại Hành thuộc quận Hai

Bà Trưng và phường Kim Liên thuộc quận Đống Đa Xung quanh nút có một số cơ quan, trường học lớn của Thành phó: ĐH Bách Khoa, Khách sạn Kim Liên, Công viên Lênin, nhà máy ôtô 3-2

II PHƯƠNG ÁN KIẾN TRÚC, KÉT CÁU CÔNG TRÌNH

1 Phương án kiến trúc công trình

Nút giao thông Kim Liên hiện tại là nút giao thông cùng mức, được tổ chức giao thông cưỡng bức bằng đảo tròn Hiện trạng các đường dẫn vào nút như sau:

Phía Nam: Đường Giải Phóng, rộng 42m Gồm 4 làn xe cơ giới và hai làn xe thô sơ, ở giữa có dải phân cách trung tâm rộng 3m

Phía Bắc: Đường Lê Duân, rộng 2m Lòng đường rộng 15m được chia làm hai chiều Không có sự phân biệt rõ ràng giữa làn xe thô sơ và làn xe cơ giới

Phía Đông: Đường Đại Cô Việt, rộng 50m, 4 làn xe cơ giới và hai làn xe thô sơ, ở giữa

có dải phân cách trung tâm rộng 3m

Phía Tây: Đường Kim Liên - Trung Tự (mới), rộng 50m, gồm 4 làn xe cơ giới, 2 làn xe thô sơ, dải phân cách trung tâm rộng 3m

Kết quả phân tích năng lực thông hành Z cho thấy hầu hết các hướng vào nút, hệ số Z đều >1 ( vượt quá trị số cho phép là 0,85 ), vì vậy ùn tắc giao thông rất dễ xảy ra

Dòng xe chạy thắng lớn, dòng xe rẽ trái lớn, số lượng các điểm xung đột nhiều

Dòng xe rẽ trái từ Kim Liên - Trung Tự ra đường Lê Duan va tir đường Đại Cô Việt ra

đường Giải Phóng thường không chạy vòng qua đảo giao thông theo qui định mà rẽ trái ngay trước khi vào nút gây ra tình trạng giao thông lộn xộn cản trở lưu thông của các dòng xe khác, tăng số lượng các điểm xung đột

Tuyến đường sắt chạy song song với đường Lê Duẩn - Giải Phóng gây ảnh hưởng lớn đến lưu thông qua nút, đặc biệt là khi có tầu chạy qua Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ùn tắc

Lưu lượng và dự báo giao thông qua nút

Trong dự án quy hoạch tông thể giao thông TP Hà Nội, tổ chức JICA - Nhật Bán có đưa

ra kết quả điều tra lưu lượng xe năm 1999 và dự báo đến năm 2015 tại nút Kim Liên như sau:

Bang 1: Két qua điều tra lưu lượng xe năm 1999 và dự báo năm 2015 tại nút Kim Liên

các loại máy đạp đổi các loại máy đạp đổi

MAT CAT NGANG DUONG LE DUAN

MAT CAT NGANG DUONG GIẢI PHONG

Tư vấn Đầu Tư Xây Dựng GTCC Hà Nội tháng 3-1999,

Tổng số xe con qui đôi là 10998xe/1 giờ cao điểm

Hướng chạy nhiều nhất là hướng chạy thăng từ đường Lê Duân ra đường Giải Phóng là

2363 xe, chiếm 22% tổng lượng xe qua nút

Hướng xe chạy thắng từ Đại Cô Việt đi Kim Liên - Trung Tự là 2114 xe, chiếm 19%,

hướng ngược lại từ Kim Liên - Trung Tự đi Đại cé Việt là 16%

Hướng rẽ trái lớn nhất là hướng rẽ từ Đại Cồ Việt đi Giải Phóng, 912xe, chiếm 8% Nếu phân tích cho từng loại xe thì 2 hướng chạy thăng trên trục đường Giải Phóng - Lê

Duẩn và Kim Liên - Trung Tự đều chiếm tỷ lệ cao

Cái fạo nút giao thông Kim Liên để trở thành một mắt xích quan trong điều tiết lưu lượng giao thông vành đại I theo trục Đông - Tây và điều tiết lưu lượng giao thông trục đường Lê Duẩn — Giải Phóng ra vào thành phố

Các thông số quy chuẩn thiết kế hầm giao thông qua nút

Phan ham kin c6 độ dốc nhở nhất không dưới 4%, phần hằm dẫn hai đầu có độ dốc dọc nhất không vượt quá 40% Để giảm hơi độc do động cơ thải ra thì độ dốc trên có thể phải giảm xuống đến 10%

Trên mặt cắt dọc, bán kính đường cong nhỏ nhất với đường cong lồi là 10 000m, đường cong lõm là 2000m Đối với đường bình thường và đường cục bộ các con số trên tương ứng

là 6000m, 4000m và 1500m, 1000m

Do đặc điểm đây là ham giao thông đô thị tại điểm nút giao thông quan trọng nên vấn

đề giao thông cần được chú ý để đảm bảo tình trạng giao thông diễn ra bình thường Đồng thời chiều dài đường dẫn cũng bị giới hạn do vậy mà chiều sâu đặt công trình cũng bị giới hạn Đây là những yếu tố ảnh hưởng quyết định tới việc lựa chọn phương án mặt cat ham hop

lí

Tĩnh không và kích thước bên trong đường ham:

Việc định ra giới hạn tĩnh không của hâm là đảm bảo cung cấp cho người sử dụng một đường hầm an toàn, phục vụ tốt, hoạt động khai thác diễn ra một cách hiệu quả trong một khoảng không gian giới hạn, có bầu không khí dễ chịu với thời gian phục vụ lâu dài và chỉ phí bảo trì thấp nhất

Giới hạn tĩnh không cũng là cơ sở đề xác định kích thước và hình dạng mặt cắt kết cấu

đường hầm

Chiều cao tĩnh không được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế 22TCN272-05, tuyển tập tiêu chuân xây đựng Việt Nam tập V về thiết kế ham giao thông và tính đến tình trạng dòng

xe lưu thông trong đường hầm

Chiều rộng: phù hợp với qui mô đường chui

Chiều cao: H > 4,75m

Xác định các cấp hạng kĩ thuật và các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến

Xác định cấp hạng kĩ thuật của tuyến:

Qua số liệu khảo sát xe qua nút giao thông Kim Liên, hướng Kim Liên - Đại Cô Việt có

lưu lượng xe xon qui đôi hiện tại là: 4974xe/ngày đêm Hướng Dai Cô Việt - Kim Liên là 5030xe/ngày đêm Khi thiết kế kỹ thuật tuyến Kim Liên - Đại Cô Việt ta lấy lưu lượng xe trên

cả hai chiều và chạy trên 4 làn xe cơ giới:

N = 4974 +5030 = 9904xe/ngay dém

Do đó, lưu lượng xe trên môi làn là 9904/4 = 1651xe/ngay dém

Trong tương lai đến năm 2020 lưu lượng xe qua tuyến này còn tăng lên đến: 8908 +

9234 = 18242xe/ngày đêm Tương đương với mỗi làn là 3023xe/ngày đêm

Do vậy, ta cần phải nâng cấp đoạn đường này lên đường cấp II thành phó, có 4 làn xe cơ giới và 2 làn xe thô sơ Ngoài ra còn có 2 làn xe thô sơ giành cho các xe rẽ phải, rẽ trái Như

đã chọn trên phần 1, ta đã chọn phương án đường ham qua nút Kim Liên theo hướng Kim Liên - Đại Cồ Việt là phương án kỹ thuật

Căn cứ vào chương trình qui hoạch giao thông tổng thể của văn phòng Kiến trúc sư trưởng TP Hà Nội và UBND TP Hà Nội thì đoạn đường hầm Kim Liên - Đại Cồ Việt là một trong những công trình nằm trên duong vanh dai 1 Do do, can phải được xác định hoàn chỉnh

Với những cơ sở trên đây ta cần phải chọn tuyến đường này là đường cấp II thành phố mới đáp ứng được các yêu câu về giao thông đã đặt ra hiện nay và trong tương lai

Xác định tiêu chuân kĩ thuật cơ bản của tuyến:

Với cấp hạng kỹ thuật trên ta xác định được các đặc trưng của tuyến là:

Cường độ xe chạy tính toán ở năm tương lai là 18242xe/ngày đêm

Tốc độ thiết kế là: v= 100Km/h

Thành phần dòng xe như đã trình bày ở phần 1/ chương 1

Từ những đặc trưng này ta tiến hành xác định các chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản của tuyến: Trắc dọc tuyến đường hầm:

Xác định những điểm khống chế:

Xác định vị tri dat ham: Ham c6 chiéu dai 140m, chiều rộng 19,5m được bồ trí trên trục

đường Đại Cô Việt-Kim Liên Do đó lấy tim của đường Đại Cô Việt và tim đường Kim Liên làm tim hầm Ngoài ra lấy vị trí đặt cửa hầm cách tim đường hầm một khoảng là 57m về phía Kim Kiên Ta có thể dé dàng xác định được các điểm khống chế của tuyến bằng các cọc 20m bắt đầu từ vị trí đặt cửa hầm Các điểm khống chế này được ghi chỉ tiết ở bản vẽ trắc dọc kĩ thuật tuyến

Việc thiết kế trắc doc tuyến được trình bày chi tiết trên bản vẽ trắc dọc kĩ thuật

Xác định bán kính đường cong đứng:

Bán kính đường cong đứng được xác định theo tiêu chuẩn xây dựng đường ôtô Từ cơ

sở trên ta chọn bán kính đường cong đứng của đường hầm như sau:

Đường ham ôtô gồm có hai đường cong lồi và một đường cong lõm Các thông số của đường cong đứng được ghi trong bảng:

Bảng 2: Các thông số của đường cong đứng STT Đường cong Bán kính Tiệp tuyên Tiêu cự Độ dài

Độ dốc dọc lớn nhât phải xác định theo 2 điêu kiện sau:

Sức kéo phải lớn hơn tông lực cản của đường:

imax = D— Ê

Sức kéo nhỏ hơn sức bám giữa bánh xe và mặt đường:

imax = D’—f; D? = (Gy PyV/G

Trong đó: f Hệ số sức cản lăn, tuỳ theo từng loại đường

D: Nhân tố động lực của xe D': Nhân tố động lực xác định theo độ nhám của bánh xe G,: Trọng lượng trục bánh xe chủ động

Các độ dôc dọc lớn nhật 1„¿„ được xác định cho các loại xe và được lập vào bảng sau:

Bang 3 Độ dốc dọc lớn nhất i„„¿ của tuyên đường

Loại xe D D GQ G Py imax Vmax

Xe con 0,03 0,131 1050 2000 0,161 0,175 0,1085

Xetainhe 0,04 0,15 3210 5350 0,281 0,175 0,1275

Xe tai trung 0,026 0,175 5688 5125 0,365 0,035 0,1525

Xe buyt 0,026 0,175 5688 8125 0,365 0,035 0,1525

Từ các giá trị độ dốc tính toán cho các loại xe ở bảng ta có thể xác định được độ đốc dọc

t6i da 18 imax = 0,035 = 3,5%, với đường hằm độ dốc này phải chiết giảm 10% Chọn độ dốc

đọc trong hầm là 2,5%

Đường cong nằm tối thiểu:

Tuyến được vạch dựa trên đường có sẵn nên bán kính đường cong nằm đã được định

sẵn Với đường cong này ta không cần phải bồ trí siêu cao vì bán kính đường cong nằm khá lớn, R = 3000m > R„„¡„ (không cần bồ trí siêu cao)

Véi R,,, = ———- = 1"

127.(0,08 —i,) 127(0,08 — 0,02) =1312,2m

Thay số vào ta được:

Đoạn ham nay không phải tính todn tam nhin ngang boi vi day la duong 1 chiéu và không có tuyến cắt qua

Xác định bán kính đường cong đứng:

Tính toán đường cong đứng lõm để hạn chế lực ly tam va dam bao tam nhin ban dém

Để xác định đường cong đứng lõm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm ta dựa vào sơ đồ chiếu sáng sau:

a

Sĩ Hình 3: Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lốm

Phương án mặt cắt cho hầm giao thông qua nút Kim Liên

Phương án mặt cắt đường hầm theo thiết kế là hình hộp chữ nhật mái phăng có vách ngăn giữa (hình.4) Các thông số kỹ thuật như sau:

Bè rong ham 19,5m;

Chiều cao thông thuỷ 5m;

Dam day day 0,5m; Dầm nóc dày 0,75m; Tường bên dầy 0,75m;

là lắp ghép hoặc đồ tại chỗ

Ưu điểm :

Hệ số sử dụng không gian cao, kết hợp với tường trong đất làm tường chịu lực

Phương pháp thi công đơn giản

Dễ định hình hoá các cấu kiện thi công lắp ghép = > khả năng cơ giới hoá cao

Nhược điểm:

Khả năng chịu lực kém hơn so với kết cấu vòm

Cần phải mở rộng hầm sang một bên đề bó trí đường phục vụ các hệ thống kĩ thuật (hệ thống cáp điện, hệ thống thoát nước, hệ thống thông gió )

Do phải chịu tải trọng bên trên tương đối lớn nên chiều dày dầm nóc khá lớn

2 Phương án kết cấu và lựa chọn giải pháp thi công công trình

Trong phương pháp lộ thiên, vỏ hầm chủ yếu được xác định bằng dạng vật liệu sử dụng

tại chỗ các công nghệ và kĩ thuật triển khai

Phương án 1:

Thân hầm dài 140m

Ham dẫn hai bên mỗi bên dài 202,5m, đường dẫn 2x50 = 100m

Phương án này sử dụng hệ KCBT đồ toàn khối dạng tường chắn đất

Phần hầm dẫn bao gồm: tường bên là các khối BTCT dạng hình thang chiều dày dưới móng là 1,5m và 0,75m trên đỉnh Các tường bên này ngàm vào khối BT đáy dày 1,5m Đề chống lại mô men lật và đề đảm bảo tính ồn định cho tường chắn, phần đáy móng mở rộng ra ngoài về phía nền đất mỗi chiều 2m Chiều cao tường chắn thay đổi từ 2,82m đến 12,65m Phan ham kin cũng gồm hệ kết cầu tường chắn và đáy BTCT như phần ham dẫn Phần noc ham d6 BTCT toàn khối tại chỗ dạng vòm 2 nhịp, khẩu độ mỗi nhịp là 8,75m Phần vòm chỗ mỏng nhất ở đỉnh vòm là 0,5m, dày nhất ở chân vòm là Im Phần tiếp giáp với hầm dẫn

có bồ trí khe lún

Giải pháp thi công:

Giai đoạn 1: xây dựng một nửa hầm đến giữa nút, để phần đường còn lại cho xe lưu thông Sau khi xây dựng xong nửa đầu và một nửa đaon hầm đó lấp lại và xây dựng kết cấu của đường phía trên hầm cho xe chạy qua và chuyên sang giai đoạn 2

Giai đoạn 2: Hoàn thành phần hầm còn lại, cho xe chạy qua hầm phía trên vừa xây dựng xong trong giai đoạn Ï

Giai đoạn 3: Hoàn thành nốt các phần còn lại

Các biện pháp cụ thể như sau:

Biện pháp giữ thành hồ đào:

Sử dụng cử thép để giữ thành hồ đào và chống nước xâm nhập vào hó đào

Chiều dài cừ thép trung bình từ 8m-1óm,

Để hạn chế tiếng ồn và chấn động phát sinh, dự kiến sử dụng biện pháp ép tĩnh đề hạ cừ

Có thể sử dụng búa rung tại các vị trí năm xa các công trình đã xây dựng

Thị công theo phương pháp cuốn chiếu: Việc thi công cừ được hoàn thành dứt điểm cho từng đoạn đề có thê đào ngay sau khi hạ cừ

Sử dụng thanh chống ngang đề hạn ché sự dịch chuyền ngang của nên dat

Thi cong thanh chéng ngang tai cac khu vuc cần đào sâu trên 4m, sau đó đào lùi dần từ tâm công trình ra hai phía Sử dụng thiết bị đào thích hợp vì lúc này có các thanh chống ngang cản trở việc đào hầm

Trong quá trình đào phải thường xuyên theo dõi chuyên vị của tường

Biện pháp thi công kết cau ham:

Phuong an đồ BT tại chỗ được lựa chọn vì: Kết cấu hầm liền khối làm tăng độ cứng và

khả năng chống thám, không đòi hỏi thiết bị thi công hiện đại Trình tự thi công như sau: Thi công bản đáy từng công đoạn theo cao độ thiết kế: Thi công đệm cát vàng dày 0,5m theo tiêu chuẩn thiết kế Các mạch ngừng được đặt gioăng chống thấm chuyên dụng Tiến hành đặt cốt thép rồi đồ BT bản đáy dày 1,5m Đề đảm bảo tiến độ cũng như chất lượng công trình, BT dùng đề thi công là BT thương phẩm

Sauk hi thi công bản đáy, tiến hành lắp đặt cốt thép cốt pha cho tường và đồ BT tường Lắp đặt hệ thống cốt pha và cốt thép nóc hằm, rồi tiến hành d6 BT néc ham

Phương án 2:

Than ham dai 140m

Ham dan hai bên mỗi bên dài 202,5m, đường dẫn 2x50 = 100m

Phương án này sử dụng gải pháp tường trong đất cho hệ kết cầu hằm

Kết cấu phần hầm dẫn có dạng l khung cứng, hở phía trên, hai tường chắn hai bên sử dụng hai tường BTCT day Im, có chiều sâu thay đối từ 2,82m đến 12,65m thi công theo phương pháp tường trong đất Hai tường chắn này chịu áp lực ngang của đất đảm bảo sự ồn định của công trình Kết cấu đáy chị áp lực đây nổi và tải trọng của làn xe bên trên nên sử dụng lớp BTCT day Im, ở dưới có xử lý nền bằng lớp đệm cát dày 0,5m Phần tiếp giáp giữa hầm chính và hầm dẫn có bố trí khe lún

Phan ham kin gồm 2 tường bên dầy 1m; tường ngăn dày 0,5m; dầm đáy dày 1,5m; dầm noc day Im

Giải pháp thi công:

Giai đoạn I: xây dựng một nửa ham đến giữa nút, để phần đường còn lại cho xe lưu thông Sau khi xây dựng xong nửa đầu và một nửa đaon hầm đó lấp lại và xây dựng kết cầu của đường phía trên hầm cho xe chạy qua và chuyên sang giai đoạn 2

Giai đoạn 2: Hoàn thành phần hầm còn lại, cho xe chạy qua hầm phía trên vừa xây dựng xong trong giai đoạn 1

Giai đoạn 3: Hoàn thành nót các phần còn lại

Các biện pháp cụ thể như sau:

Thi công các tường chắn dat réng 1m bang cong nghé twéng trong dat

Sau đó tiến hanh dé BT néc ham day Im

Tiến hành đào đất dưới tắm tran ham

Đồ lớp đệm cát và thi cong day ham

Biện pháp thi công tường trong đất:

Thi công các tường định vị

Sử dụng các máy khoan chuyên dụng đào các hào rộng Im cách nhau từng đoạn mội Trong quá trình khoan sử đụng Bentonit đê giữ thành hố đào Sử dụng các ống casing dé dan hướng cho các hồ khoan Chiều sâu khoan trung bình phần thân hầm là 17m, phần đường dẫn

Biện pháp thi công các kết cấu hằm:

Thi công đồ BT tại chỗ giống như phương án 1 nhưng thi công tắm đào, chống thấm và thi công áo đường ngay trả lại hiện trạng cho giao thông hoạt động bình thường Sauk hi đào đất xong thì thi công lớp đệm cát rồi thi công đáy hầm

Thi công theo phương án 2 công nghệ thi công đơn giản ít ảnh hưởng đến giao thông Vì

thi công trần hầm trước khi đào nên có thể tận dụng đất làm ván khuôn để đồ tắm trần hầm

nên không tốn đà giáo ván khuôn./

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHÁT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHÁT THUY VAN

1 Điều kiện địa chất công trình

Trong giới hạn diện tích thành phố Hà Nội có mặt không liên tục các phân vị địa tầng từ Proterozoi dén Kainozoi với tông chiều dầy địa tầng trước Đệ Tứ bằng 2133,5m và địa tầng

Đệ Tứ là 213,8 m bao gồm tat ca 11 phan vi dia tang Trong phạm vi nghiên cứu điều kiện xây dựng các công trình ngầm thành phố chủ yếu cần xem xét sự phân bó các thành tạo Đệ

Tứ

Các trầm tích Đệ Tứ tại thành phố Hà Nội với các nguồn gốc khác nhau được hình thành

từ Pleistocen sớm đến Holocen muộn

Các lớp địa chất theo kết quả khoan thăm dò được lấy như sau (hình 5):

+ Lớp kết cấu áo đường: dày 0,5m; = 45°; c = 30 KN/m’ ; y =22,5 KN/m?

+ Lớp kết đất đắp : dày 2,5m; @ = 24”; c = 0 KN/m”; y=18 KN/mỶ

+ Lớp đất cát lẫn gạch đá vụn:dày 1,2m ; = 22°; c= 0 KN/mẺ, y=18,5 KN/mÌ

+ Lớp đất sét dẻo: dày 4,2m; ọ = 6°; c = 15,7KN/m? ; y = 16,8 KN/m?

+ Lớp đất sét pha: day 10,8m; @ = 6°; c=15,3KN/m; y=18,1 KN/mỶ

2 Điều kiện địa chất thuý văn

Khu vực thành phố Hà Nội có điều kiện thủy văn khá phức tạp Trong trầm tích đô thị thành phó Hà Nội có hai tầng chứa nước chính - Tầng chứa nước lỗ hông các tram tich Holocen va tang chứa nước lỗ hồng các trầm tích Pleistocen Đặc điểm chung của các tầng chứa nước là nước dưới đất tồn tại trong các lỗ hồng Nằm giữa hai tầng chứa nước này là tầng cách nước Pleistocen trên

Hinh 5: Mat cat dia chat tại khu vực Kim Liên

Hà Nội có hai hệ thống sông : hệ thống sông Hồng và sông Cau Sông Hồng chảy qua

Hà Nội theo hướng Đông Nam trên một đoạn dài 20 km Lưu lượng tối thiêu của sông Hồng bằng 350 m”⁄s, tối đa bằng 22000m /s Mực nước của sông Hồng cao nhất là +14,13m, thấp nhất là 1,73m Mực nước trung bình dao động từ +2,l8m (trong mùa khô) đến +10,18m (trong mùa mưa) Do nằm trong khu vực hạ lưu sông Hồng nên mực nước ngâm của khu vực xây dựng có liên quan mật thiết với mực nước của sông Hồng Theo tài liệu khảo sát địa chất thủy văn thì mực nước ngầm cao nhất là vào mùa mưa ( Tháng 8 âm lịch ), sau đó mực nước

sẽ rút dần và thấp nhất cào tháng 12 âm lịch

3 Điều kiện khí hậu

Hà Nội nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với hai mùa khí hậu rõ rệt Mùa khô từ tháng

11 đến tháng 3, mùa mưa (mùa nóng) bao gồm những tháng còn lại trong năm Nhiệt độ trung bình hàng năm bằng 23° - 23,5° Độ âm trung bình bằng 80% - 88% Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 (chiếm 80% tổng lượng mưa) với lượng mưa trung bình hàng nam bang 1500 - 2000 mm Lượng mưa cực đại tập trung vào hai tháng 7, 8 với cường độ có khi vượt quá 150 mm/ngày Có khi mưa liên tục trong nhiều ngày, gây úng lụt nặng Vào mùa

khô khí hậu tương đối thuận lợi cho việc xây dựng các công trình do đó ta nên chọn thời gian

thi công vào mùa này

10

Khu vực Kim Liên năm trong vùng nhiệt đới gió mùa với hai mùa khí hậu rõ rệt Mùa

khô từ tháng I1 đến tháng 3, mùa mưa (mùa nóng) bao gồm những tháng còn lại trong năm Nhiệt độ trung bình hàng năm bằng 23” - 23,5” Độ ẩm trung bình bằng 80% - 88% Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 (chiếm 80% tổng lượng mưa) với lượng mưa trung bình hàng năm bằng 1500 - 2000 mm Lượng mưa cực đại tập trung vào hai tháng 7, 8 với cường độ có khi vượt quá 150 mm/ngày Có khi mưa liên tục trong nhiều ngày, gây úng lụt nặng, mực nước ngầm dâng cao do ở gần hồ Bảy Mẫu, vị trí này cũng tương đối thấp của khu vực Hà Nội

Theo kết quả nghiên cứu lập bản đồ ĐCCT - ĐCTV thành phố Hà Nội tỷ lệ 1:50000 của Đoàn 64, Liên đoàn II địa chất thủy văn, thì yêu tố quan trọng nhất gây ra những ảnh hưởng trực tiếp đến xây dựng các công trình ngầm là chiều sâu mực nước dưới đất Tính thấm, độ giàu nước của khối đất đá, cũng như sự biến đổi động thái của nước dưới đất (kế cả các tầng chứa nước ngầm sâu hơn) làm cho hoạt động của nền đất trở nên rất phức tạp

Trong điều kiện động thái tự nhiên chưa bị phá huỷ, chiều sâu mực nước dưới đất nhỏ

hơn 2m ở các giải ven sông ngòi, nhỏ hơn 2 - 5 m trên đồng bằng và 5 - 10m trên các sườn đổi núi thấp

Hiện nay, Hà Nội đang khai thác khoảng 445000mẺ nước ngầm mỗi ngày từ tầng chứa nước cát cuội, sỏi dưới sâu và đã hình thành phễu hạ thấp mực nước ngầm với đường kính bằng 15 - 20km, sâu 23m Điều này đã gây nên hậu quả tháo khô các tầng chứa nước phía trên do hiện tượng thấm xuyên Mực nước ngầm bị tụt xuống sâu 5- 7m ở khu vực ngoại vi cho đến 14m tại khu vực lấy nước tập trung Khu vực nút giao thông Kim Liên nằm gần hai nhà máy nước lớn là: nhà máy nước Bạch Mai và nhà máy nước Ngâm ở Pháp Vân Do vậy

mà mực nước ngầm của khu vực này bị hạ thấp

Khi tính toán thiết kế, thi công ta không xét đến nước ngầm tác dụng vào công trình Mà

chỉ quan tâm đến việc thoát nước mặt cho công trình

Vào mùa khô khí hậu tương đối tốt có nhiều thuận lợi cho việc xây dựng các công trình

hạ tầng cơ sở Nên ta chọn thời điềm thi công vào mùa này

PHẢN 2- THIẾT KE BIEN PHAP KY THUAT VA TO CHUC THI

CONG

A THIET KE BIEN PHAP KY THUAT THI CONG

I ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THỊ CÔNG

1.1 Lựa chọn phương án thi công

Nêu ra các phương án thi công, lựa chọn phương án thi công hợp lý trong điều kiện cụ thé của công trình Công trình được thi công tại nút giao thông có lưu lượng xe qua lại lớn mà vẫn phải đảm bảo giao thông đi lại nên các phương án thi công phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo xe cộ và các phương tiện giao thông vẫn có thê lưu thông trong suốt quá trình thi công ở phạm vi công trường

- Dam bảo tuyệt đối an toàn cho các công trình lân cận

- Không gây tiếng ồn quá mức cho phép

- Thời gian thi công ngắn, nhanh chóng đưa công trình vào sử dụng

- Đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị thi công trong phạm vi công trường

- Hợp lý về kinh tế

- Trong quá trình xây dựng phải có đủ khoảng trống đề tập kết và bó trí các phương tiện máy móc thiết bị, vật liệu xây dựng Không làm cản tro giao thong, không gây ô nhiễm môi trường xung quanh Đồng thời quá trình thi công cần phải tránh tiếng ôn, gây rung động làm ảnh hưởng đến các cơ quan, công sở xung quanh khu vực nút Phối hợp với ngành đường sắt để tổ chức tốt các chuyền tàu trong quá trình thi công, đặc biệt tại vị trí có đường sắt chạy qua

11

1.2 Một số biện pháp thi công công trình ngầm bằng phương pháp đào hớ (lộ thiên) 1.2.1 Phương pháp đào hầm

Đầu tiên từ mặt đất ta tiến hành đào hố móng có vách xiên hoặc thăng đứng với hệ thống chống vách đến độ sâu cần thiết kế Sau đó tiến hành đồ bê tông tại chỗ, xây dựng kết câu chống thấm rồi lấp đất trở lại Đề chống đỡ vách hồ móng thăng đứng dùng cọc cừ hoặc cọc cừ kết hợp với neo

Phương pháp thi công dùng hố móng đặc trưng bằng việc cơ giới hoá cao quá trình thi công, cho phép khả năng sử dụng kết cầu công nghiệp, các thiết bị nâng chuyển công suất lớn vào đào hầm Tuy nhiên trong điều kiện đô thị, khi tồn tại trong vùng mật độ các công trình xây dựng dày đặc, cường độ giao thông lớn thì không phải lúc nào áp dụng phương pháp này cũng cho hiệu quả kinh tẾ cao Việc đào hồ móng rộng kéo dài trên đoạn 100- 150m sẽ dẫn đến phá hoại giao thông trong suốt thời kì xây dựng, gây khó khăn cho cuộc sống bình thường của đô thị Khi thi công bằng phương pháp đào hố móng thường đòi hỏi chỉ phí lớn về kim

loại, gỗ gia cố tạm thời

Tiếp tục hoàn thiện kết cấu ngầm, ứng dụng các loại tường chắn vách hầm mới, cơ giới hoá công tác cách nước sẽ giảm được sức lao động và giá thành công trình, tăng cường độ và giảm thời gian thi công công trình ngầm bằng phương pháp đào hầm

1.2.2 Phương pháp tường trong dat

Khi bố trí công trình ngầm đặt nông, gần các công trình nhà cửa, cũng như trong điều kiện giao thông thành phố dày đặc có thể áp dụng phương pháp tường trong đất

Đầu tiên ở những chỗ sẽ xây dựng tường của công trình ngâm, ngudi ta dao hao va gia

cố nó theo từng bước, rộng 0,6-1,2m, sâu đến độ sâu sẽ xây dựng kết câu tường của công trình ngầm Sau đó tiến hành đào hồ móng đến cao độ nóc công trình rồi tiến hành đỗ bê tông toàn khối nóc hầm trên tường đã thi công Tiếp theo, tam tran đã xây xong được bảo vệ bằng

lớp phòng nước, rồi lấp đất trở lại, hoàn trả lại các công trình bên trên (mặt đường, vỉa hè)

Tiếp đó tiền hành đào đất trong đường hằm rồi tiến hành thi công tắm đáy và vách ngăn Việc xây dựng kết cấu tường công trình ngầm từ bê tông toàn khối trong đất tạo điều kiện giảm bớt khối lượng công tác, giảm chỉ phí bê tông cốt thép, giảm bớt thời hạn và giá thành xây dựng

Phương pháp tường trong đất có ưu điểm hơn phương pháp hồ móng là không đòi hỏi

dùng tường cừ cọc ván đảm bảo ổn định thành hồ đào, ổn định cho nhà cửa và các công trình

lân cận Phương pháp này có thé áp dụng trong đất đá không cứng dạng bat kỳ (kế cả đất rời, đất sét ) trừ loại đất bùn chảy đất có lỗ rỗng lớn hoặc đất có hang Karster Phương pháp này

có hiệu quả nhất khi chiều sâu hó đào lớn hơn 5-6m Sir dung vữa sét để gia cường thành hào, không cân xây dựng hệ thống thoát nước hoặc hạ mực nước ngầm nhân tạo, giảm khối lượng đào đất, tránh tiếng ôn và rung, giảm nặng nhọc và tăng nhịp độ xây dựng

Trong phương phápp này, tường vừa có vai trò như tường cừ cọc ván giữ ồn định hố đào, đồng thời là chỉ tiết chịu lực của công trình Đó cũng chính là ưu điểm nổi bật của phương pháp thi công sử dụng “/Øường trong dat”

1.3 Lựa chọn phương án thi công

Trên cơ sở đánh giá các phương án thi công và dựa vào điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn và điều kiện xã hội khu vực xây dựng ta chọn phương án thi công ham str dụng phương pháp tường trong đất Phương pháp này sẽ giảm được sức lao động và giá thành công trình, tăng cường độ và giảm thời gian thi công, phù hợp với khả năng thi công của các

đơn vị thi công

Kết luận

Phương án thi công tường liên tục trong đất là dùng các máy đào đặc biệt để đào hồ móng có bề rộng 0,6-1,2m, có sử dụng dung dịch ôn định vách hồ đào (chủ yếu là sử dụng vữa bentonite), thành những đoạn hồ đào với độ dài nhất định sau đó đem lồng cốt thép đã

12

chế tạo sẵn trên mặt đất đặt vào trong hào Dùng ống dẫn đồ bê tông trong nước cho từng

đoạn tường, nối các đoạn tường bằng các loại đầu nói đặc biệt, hình thành nên một tường lien

tục trong đất bằng bê tông cốt thép Tường trong đất tạo thành hệ thống tường chan dat khi ổn định thành hồ đào khi đào hầm, khi đào cân bố trí thêm hệ thống thanh chống hoặc neo đề giữ

ổn định cho tường Tường trong đất có khả năng chắn nước, rất tiện lợi cho việc thi công hố

móng đào sâu Tường trong đất kết hợp làm kết cấu chịu lực của công trình thì rất có hiệu quả

về kinh tế

Khi thi công theo công nghệ tường trong đất cần giải quyết một số vấn dé co bản sau:

- Tính toán dung trọng của vữa bentonite đề giữ én định vách hào khi đào

- Tính toán độ bên của tường trong giai đoạn thi công và giai đoạn sử dụng công trình

- Kiểm tra ôn định chống trồi hố móng

- Kiểm tra ổn định chống chảy thấm của hồ đào (gồm kiểm tra ôn định chống phun trào

và kiểm tra chống cột nước có áp)

Có hai phương á án kết cấu khi thi công bằng công nghệ tường trong đất:

- Phương án kết hợp tường vây làm kết cầu chịu lực

- Phương án không kết hợp tường vây làm kết câu chịu lực (tường trong đất chỉ đóng vai trò là tường chắn đất và nước ngầm)

- Phương án không kết hợp tường vây làm kết cấu chịu lực không mang lại hiệu quả kinh tế cao, chỉ sử dụng trong những trường hợp đặc biệt khi không thể kết hợp tường vây làm kết cấu chịu lực hoặc phải xây dựng nhiều công trình ở phía trong tường vây

- Với phương án kết hợp, khi thi công phải đề sẵn các chỉ tiết thép chờ đề đồ bê tông phan day ham va noc ham

II CONG TAC CHUAN BI KHI THI CONG

2.1 Các công tác chuẩn bị khi thi công:

2.1.1 Công tác chuẩn bị mặt bằng, che chắn và biến báo

Ngay sau khi trúng thầu thi công công trình, Nhà thầu triển khai ngay các công việc cụ thể sau:

Trình toàn bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật chỉ tiết: biện pháp, tiến độ, tổ chức nhân lực, máy móc thiết bị, sơ đồ bố trí hiện trường và những giấy tờ pháp lý, các tài liệu có liên quan đến việc thi công đường ống do Chủ đầu tư cấp duyệt tới các cơ quan quản lý chuyên ngành hữu quan như: giao thông, thuỷ lợi cũng như các bên có liên quan dé phối hợp giải quyết các công trình ngầm liên quan đến công trình thi công

Thông báo rõ tên đơn vị thi công, trụ sở làm việc của công ty, văn phòng ban chỉ huy công trường, thời gian làm việc liên tục 24 giờ trong | ngày để nhân dân, chính quyền địa phương và các đơn vị cơ quan, cá nhân có công trình ngầm trên khu vực thi công được biết đề thuận tiện cho việc liên hệ

Phối hợp với công an, đội quản lý trật tự trị an của địa phương trên địa bàn thi công nhằm đảm bảo trật tự, an ninh chống các hiện tượng tiêu cực, gây rối trật tự an toàn xã hội trong suốt thời gian thi công, nâng cao tỉnh thần trách nhiệm chung Cần thiết sẽ tổ chức họp cùng nhân dân địa phương trên địa bàn thi công để cam kết với dân: không vi phạm an toàn giao thông của nhân dân, giữ gìn an ninh trật tự, đảm bảo cảnh quan và môi sinh cho dân trong khu vực thi công

Trong quá trình thi công, với bất ky ly do nào như: ảnh hưởng của thời tiết, sự có đều

có các hình thức thông báo kịp thời về thời gian thực hiện công việc rõ ràng cho toàn dân trong dia bàn thi công được biết đề tạo điều kiện cho đơn vị thi công theo đúng kế hoạch Xung quanh tường rào đều có biểu tượng của nhà thầu xây dựng Tại các góc của tường rào có bố trí hệ thống đèn pha chiếu sáng bảo vệ Phòng bảo vệ được bồ trí tại cổng có chắn barie

2.1.2 Biện pháp thi công đảm bảo an toàn đối với các công trình liền kề

13

Dat dao tới đâu chúng tôi sẽ vận chuyên ra khỏi khu vực thi công ngay tới đó

Mọi vật tư, thiết bị thi công đều được thu dọn ngay sau khi kết thúc một công việc

2.1.3 Công tác chuẩn bị điện, nước thi công

- Điện: Chúng tôi bồ trí một máy phát điện công suất 250KVA, và dự phòng một máy công suất 250 KVA

*Tại các điểm đấu điện có công tơ chia làm 2 tuyến

- Tuyén 1: Phuc vụ điện động lực cho các máy thi công, máy trộn vữa, đầm đất, đầm

bê tông và các thiết bị chiếu sáng khi thi công

- Tuyén 2: Dién phuc vu cho bao vé va sinh hoat

Toàn bộ hệ thống dây dẫn điện đều đi trên các cột gỗ cao 2 m men theo hàng rào công trường và phân nhánh đến từng điểm tiêu thụ Trong trường hợp phải đi ngầm để đảm bảo an toàn, hệ thống dây dẫn sẽ là dây cáp ngầm PVC 3x10 + 1x6

- Nước: Chúng tôi bồ trí 2 bể chứa, mỗi bê 30mỶ Nước được đưa tới hàng ngày bằng

xe chở nước

2.1.4 Phương án giải quyết khi mắt điện, thiếu nước

- Điện: Bồ trí máy phát điện dự phòng

- Nước: Luôn luôn có I xe chở nước dự phòng, hàng ngày đều có xe chở nước tới công trường

Phương án hàng rào bảo vệ và phương án bảo quản vật tư thiết bị tập kết trước khi sử

dụng

Công trường có bảo vệ trực 24h/24 ngày chia làm 3 ca đảm bảo trật tự, an ninh trong

và ngoài công trường

Nhà thầu tổ chức một tổ bảo vệ của riêng đề thực hiện bảo vệ vật tư và thiết bị cũng như con người của nhà thầu

Nhà thầu sẽ đăng ký mẫu thẻ ra vào công trường của CBCNV với chủ đầu tư đề tiện việc kiểm soát ra vào

Các biển báo khẩu hiệu an toàn, nội quy công trường phải được dựng sớm đúng nơi quy định

Tất cả vật tư, thiết bị đều được bảo quản trong kho, kê cách mặt đất 0,6m Đồng thời

Tiến hành các biện pháp bảo đảm hiện trường và các khu vực thi cong trong | điều kiện

đủ vệ sinh Tất cả các vấn đề về sức khoẻ và vệ sinh sẽ tương ứng với các yêu cầu của cơ quan y tế địa phương và các cơ quan hữu quan khác

b Xử lý nước thải và chất thai ô nhiễm môi trường:

Đưa ra các quy định về nước thải và có phương án xử lý nước thải từ các lều trại và văn phòng của mình về tất cả các loại nước cũng như tất cả các loại chất thải lỏng va chat thai răn

Nhà thầu sẽ thực hiện các biện pháp hợp lý để giảm thiểu về các chất bản, ô nhiễm nguồn nước và không thích hợp hoặc có ảnh hưởng xấu đến cộng đồng khi thực hiện các công VIỆC

2.1.7 Bé tri tong mat bang thi cong

a Văn phòng công trường và trạm y tế:

14

- Giai đoạn đầu nhà thầu bố trí ở gần công ra vào công trình làm ban chỉ huy công trường và công tác y tế để thuận tiện cho công tác quản lý thi công và cấp cứu kịp thời nếu có Xảy ra sự có

- Ngoài ra lập một ban chỉ đạo gián tiếp tại trụ sở Công ty Bộ phận này sẽ kết hợp với ban chỉ huy công trường cùng giải quyết các vấn đề thi công nhằm đạt được hiệu quả cao nhất

b Kho chứa vật tư thiết bị:

- Bố trí một kho chứa vật tư, thiết bị gần ban chỉ huy công trường

ec Bãi vật liệu:

- Nhà thầu bố trí bãi vật liệu ngay tại công trường (chủ yếu để tập kết cốp pha và cốt thép đã gia công từ xưởng) Do mặt bằng thi công tương đối chật hẹp sé có biện pháp luân

chuyển vật liệu hợp lý sao cho vật liệu tại công trường luôn đạt mức tối thiểu mà vẫn đảm bảo

công trình thi công liên tục

ad Các hạng mục phụ trợ:

- Bồ trí hai khu vệ sinh di động | tại công trường

- Tại các vị trí thuận lợi đều bố trí thùng rác, tránh tình trạng vứt rác bừa bãi trên hiện trường Mỗi tuần hai lần được chuyên ra khỏi công trường

2.1.8 Tổ chức công trường

Dé dam bao tiến độ, chất lượng và thuận tiện cho việc quán lý điều hành chung trên toàn công trường, công trường được tổ chức theo sơ đồ quản lý (xem sơ đồ tổ chức công trường)

Ban chỉ huy công trường chịu trách nhiệm về quản lý giám sát tô chức thi công toàn công trường theo tiến độ đảm bảo chất lượng, giải quyết các môi quan hệ giữa Nhà thầu và

Kỹ sư trong quá trình thi công

Tổ kỹ thuật giám sát giúp Ban chỉ huy công trường quản lý khối lượng, giám sát chất lượng, tiến độ thi công đối với các tô thi công và quản lý công nhân trực tiếp thực hiện tốt các công việc được giao

Cán bộ công nhân viên tham gia thi công công trình thực hiện nghiêm ngặt nội quy, quy định của công ty nhất là an toàn lao động, phòng chống cháy nổ, vệ sinh môi trường

2.2 Tính toán kết cấu thi công

Căn cứ vào phương pháp thi công đã lựa chọn là thi công bằng phương pháp ‹ đào lộ thiên, sử dụng kết cấu tường trong đất nên ta tiến hành tính toán kết câu thi công gồm các công việc sau:

Tính toán độ bên của tường trong đất trong giai đoạn thi công

Tinh toán kết cấu neo giữ ồn định cho tường

2.2.1 Thiết kế neo giữ ôn định cho tường ham

a Xác định độ cắm sâu của tường:

Độ cắm sâu của tường so với mặt đào được xác định theo điều kiện

Điều kiện chống trồi của hố móng

Bài toán tính neo

Trong bài toán chúng ta không có nước ngầm nên ta chỉ tính độ cắm sâu theo điều kiện chống trồi của hố móng

b Tính theo điều kiện chống trôi hỗ móng:

Cơ sở tính toán: Khi xây tường vây trong đất nếu độ cắm sâu của chân tường không đủ thì hỗ móng có nguy cơ bị trồi lên do áp lực của đất đá bên ngoài Đất đá bị trượt theo đường cong như hình vẽ tạo nên hiện tượng nâng cao mặt đáy hồ móng Vì vậy tường cần được cắm sâu thêm một đoạn được tỉnh toán theo chiều sâu hố móng

15

Tỉnh toán: sử dụng sơ đồ tính toán chống trồi đối với đất không dính và bỏ qua lực ma sát dọc của đât đá:

Tổng quan về neo phut và cơ sở tính toán thiệt kế:

Khi thi công công trình ngầm theo phương pháp tường trong đất bằng cách đào lộ thiên, quá trình đào đất đá phía trong ham sé gây nên sự mắt cân bang ve ap lực đất đá tác dụng phía trong và phía ngoài hằm,dẫn đến sự mắt ôn định của tường Để giữ ồn định cho tường người

ta dùng hệ thống thanh chống hoặc thanh neo bố trí hai bên tường

2.2.2.Céu tạo thanh neo trong đất: thường gồm 3 bộ phận chính:

Bau neo: là bộ phận làm việc chính của neo, được gia cô vào trong dat đá và nằm ngoài lăng thê trượt của đất đá

Thanh neo: nối phần làm việc của neo với công trình

Đầu neo: nối thanh căng neo với công trình

Neo phụt sử dụng vữa xi măng phụt vào lỗ khoan trong đất để tạo bầu neo, thanh neo

được cấu tạo từ các thanh thép hoặc các bó cáp Sức chịu tải của neo được tính toán phụ thuộc

chủ yếu vào đường kính bầu neo, thanh neo có tác dụng truyền lực từ công trình đến bầu neo 2.2.3 Phương pháp thi công neo phụí: Sử dụng các máy khoan chuyên dụng khoan qua bức tường chắn đê tạo lỗ neo trong đất Sau đó đưa ống tạo neo vào lỗ khoan đến chiều dài thiết kế của neo Óng tạo neo làm bằng kim loại hoặc bằng nhựa chịu áp lực có đường kính 85-245mm Trên đoạn tạo bầu neo có đục các lỗ #10 với các gel cao su dé phụt vữa xi măng Để tạo hiệu quả phụt vữa xi măng tốt, trong ống còn lắp các van chặn bằng cao su trong từng đoạn ống trong phạm vi tạo bầu neo Van chặn bình thường ở trạng thái xẹp Khi bơm vữa xi măng van sẽ được làm căng nhờ chất lỏng được dẫn theo đường ống từ ngoài vào

16

Khi bơm vữa xi măng với áp suất đủ lớn bầu neo sẽ được hình thành xung quanh nco, thanh neo được làm từ các bó cáp không gi

Bầu neo tạo nên sức ma sát lớn giữa neo và đất đá xung quanh, do đó tạo cho neo sức

kéo khá lớn đủ khả năng chịu áp lực đất đá phía ngoài tường

2.2.4 Những nguyên tắc chung khi thiết kế neo phụt:

Bau neo phai năm ngoài cung trượt đất đá phía sau tường Khi thiết kế neo trong đất người ta giả thiết rằng trong trường hợp bắt lợi nhất là bức tường bị mắt ồn định làm cho khối đất đá sau tường bị trượt theo cung tròn giả định Để neo có hiệu quả thì bầu neo phải nằm ngoài cung trượt

Phải đảm bảo sự ồn định của tường chắn

Khi đào hồ sâu thì tường chắn sẽ bị đây ra do áp lực đất đá chủ động sau tường va gây nên áp lực bị động ở chân tường (phía đào đất) Khi thiết kế neo phải đảm bảo 2 điều kiện sau:

Điểm ngam A (diém cé momen bang 0 duéi chan tường) không được trùng với đáy tường Nếu 2 điểm đó trùng nhau thì nguy cơ chân tường bị đầy ra làm tường mắt ồn định Phải đảm bảo cân bằng lực đây do áp lực chủ động của đất sau lưng tường với lực giữ

do áp lực bị động trước tường và lực kéo của các thanh neo

Phải đảm bảo cho tổng các lực thắng đứng nhỏ hơn phản lực ở đáy tường, tức là nhỏ hơn sức chịu tải của đất ở đáy tường

Do thanh neo có độ dốc nên sẽ tạo ra áp lực thăng đứng tác dụng vào tường lớn do đó có thể làm tường bị lún quá giới hạn cho phép Vì vậy phải kiểm tra đề đảm bảo sức chịu của đất lớn hơn các lực thắng đứng tác dụng vào tường

Sức chịu tải của neo được tạo nên bởi hai thành phần:

Phần chủ yếu là giữa mặt xung quanh của bầu neo và đất

Phần phụ là phản lực của đất vào gương neo

Sức chịu tải của neo được xác định theo công thức:

R= Km] ƒ.L,a+(ACC + B7.h).P |

Trong đó:

Hệ số đồng nhất của dat da, lay K=0,6

Hệ số điều kiện làm việc, m=l

Sức ma sát của đất (KN/m?)

Chiều dài bầu neo (m)

Chu vi mặt ngoài của bầu neo (m)

Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc góc ma sát trong của đất

Lực dính tiêu chuẩn của đất KN/m? )

Trọng lượng riêng của đất (KNm` )

Khoảng cách từ bầu neo đến mặt đất (m)

Như vậy sức chịu tải của neo phụ thuộc vào nhiều yếu té, trong đó đường kính bau neo

và chiều đài bầu neo có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chịu tải của neo Việc thiết kế neo phụt khi đã biệt giá trị lực căng trong neo chủ yếu là xác định chiều dài bầu neo Chiều dài đoạn tự do được xác định sao cho phần bầu neo nằm ngoài cung trượt của đất

2.2.5 Phương pháp Sachipana tính nội lực trong thanh neo:

Tổng quan về phương pháp:

Việc tính toán độ bền của tường trong đất là khá phức tạp nhất là khi xét đến tương tác giữa tường và đất Đê đơn giản hoá tính toán, trong phương pháp nay, ta coi lực căng neo, mômen than tường là bắt biến, không thay đôi trong suốt quá trình đào đất:

Sau khi lắp đặt tầng neo dưới, lực căng của tầng neo trên hầu như không đổi, hoặc chỉ biến đồi chút ít

ren

17

Chuyên dịch thân tường từ hang neo dưới trở lên phần lớn xảy ra trước khi lắp đặt tang neo dưới

Mômen uốn của thân tường từ hàng neo dưới trở lên phần lớn trị số của nó là phần dư

còn lại từ trước khi lắp đặt hàng neo dưới

Các giả thiết cơ bản của phương pháp Sachipana:

Thân tường xem là đàn hồi vô hạn

Áp lực đất đá tác dụng lên thân tường bên phía không đào đất là áp lực chủ động và áp

Điểm mômen uốn thân tường bên dưới mặt đào M=0 (điểm A) được xem là một khớp,

và chỉ tính toán cho phần tải trọng tác dụng lên tường phía bên trên điểm đó

Với giả thiết như vậy việc xác định các ẩn số can thiết là khoảng cách từ mặt đào đến điểm mômen = 0 dưới chân tường (xạ) va gid tri lye kéo trong neo (Nx) chi can thông qua 2 phương trình tĩnh học:

như vậy chấp nhận được vì thiên về an toàn

áp dụng phương pháp Sachipana vào bài toán

- Số liệu địa chất

Lớp 1: Đất đồ nền lẫn gạch đá vụn (lop này sẽ bóc bỏ khi thi công)

Lớp 2: Đất sét dẻo trạng thái dẻo mêm

Lớp 3: Đất sét pha

- Mô hình tính toán theo Sachipana

Do trình tự thi công hầm, phân hầm kín ta thi công dầm nóc trước khi đào đất trong hầm, khi đó dầm nóc đóng vai trò như một thanh ngang chống đỡ giữ ôn định cho tường trong quá trình đào đất trong hố móng Do vậy phần hầm kín ta không cần thi công neo mà chi can tinh toán chiều sâu chân tường để đảm bảo chống trồi của hố móng khi đào đất hố móng đến cao độ đặt dầm đáy

Phan ham dan, hai tường bên giữ vai trò như một kết cấu tường chắn đất Khi tường có chiều cao lớn ta phải tính toán ồn định của tường Đề đảm bảo ôn định của tường trong quá trình sử dụng cũng như trong suốt quát trình thi công, ta phải bố trí neo cho tường, ta chỉ bố trí cho phần tường có chiều cao lớn hơn 5m, phần tường có chiều cao nhỏ hơn 5m không cần

bố trí

- Chọn số tầng thanh neo: Thi công thanh neo trước tiên phải đào đến vị trí thanh neo, ngừng đào vào sau đó thi công thanh neo, chờ sau khi kéo DƯL thanh neo mới được đào đất bước tiếp sau Do đó, them một tầng thanh neo là them một tuần hoàn thi công Trong trường hợp cụ thé, số tầng neo càng ít càng tốt Vì vậy ta chỉ bố trí một tầng neo đặt ở cao độ -4,4m

- Khoảng cách các thanh neo: Đê hạn chế hiệu ứng nhóm neo thì khoảng cách giữa các neo phải lớn hơn 4 lần đường kính (D là đường kính lớn nhất trong bầu neo) tính từ tim đến

18

tim Trong thực tế khoảng cách tối thiểu là từ 1,5-2m Ta chọn khoảng cách giữa các thanh neo là 2m

Hinh 7 Sơ đồ tính tường neo theo phương pháp Sachipana

Ấp lực đât đá chủ động sau lưng tường biêu diễn ở dạng nx va ap luc dat da bi động phía trước của tường biêu diễn ở dạng wx( là trị số áp lực đất bị động sau khi đã trừ di áp lực đất tĩnh)

Thay a vao (2) rồi rút gọn ta có phương trình:

F(wea)x ie — xy, + 10,4 —v= 5/8, 8 [=> lok —” ~2/H, )i kX 4