ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔ CHỨC THI CÔNG HẦM GIAO THÔNG VỤNG QUAO VÀ NGÔ NGÃ

Giới thiệu về hệ thống công trình ngầm, tầm quan trọng của công trình Công trình đờng hầm giao thông Vụng Quao và Ngô Ngã là một hạng mục công trình nằm trên tuyến giao thông số I trong

Chơng 1: Khái quát chung về công trình

1.1.Giới thiệu chung về công trình 1.2 Giới thiệu về hệ thống công trình ngầm 1.3 Vị trí địa lý.

1.4 Cấu tạo địa hình, địa mạo 1.5 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 1.6 Điều kiện khí hậu, thủy văn khu vực

1.1 Giới thiệu chung về công trình

Ninh Bình là một tỉnh nằm ở phía Đông Nam Hà Nội, cách trung tâm

Hà Nội khoảng hơn 100km, có diện tích 1.400km2, dân số 93 vạn ngời với thủ phủ là thị xã Ninh Bình đóng trên địa bàn huyện Hoa L Là một tỉnh nhỏ, còn nghèo nhng có nhiều tiềm năng thế mạnh về nông nghiệp, công nghiệp, du lịch và một số ngành dịch vụ khác để phát triển nền kinh tế xã hội của tỉnh Trên cơ sở nguồn tài nguyên, đất đai, tiềm năng du lịch và con ng-ời Tỉnh uỷ, UBND tỉnh Ninh Bình đã xác định phơng hớng, nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội trong thời gian tới của tỉnh, trong đó tập trung phát triển dịch vụ du lịch là một trong những mục tiêu chính nhằm đa ngành kinh tế công nghiệp không khói này nhanh chóng trở thành ngành kinh tế mũi nhọn góp phần phát triển ngành kinh tế xã hội thị xã Ninh Bình nói riêng và của tỉnh Ninh Bình nói chung

Nằm trong quy hoạch tổng thể khu du lịch đồng bằng Bắc Bộ, Ninh Bình là một tỉnh có nhiều tiềm năng và thế mạnh với những điểm du lịch lịch

sử, văn hoá, sinh thái Nếu đợc đầu t trùng tu tôn tạo và xây mới các công trình sẽ tạo sức hấp dẫn và thu hút đợc đông đảo du khách trong và ngoài nớc

đến thăm quan di lịch, thu hút đầu t trong và ngoài nớc

Dự án xây dựng khu du lịch Tràng An sẽ góp phần bảo tồn, tôn tạo, phát huy giá trị lịch sử, văn hoá Cố đô Hoa L đồng thời cũng để giữ gìn cho muôn

đời sau, thu hút khách thập phơng đến tham quan, học tập, nâng cao ý nghĩa giáo dục truyền thống cho các thế hệ kế tiếp với ý thức độc lập, tự chủ trong công cuộc bảo vệ và xây dựng Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa

Dự án xây dựng cơ sở hạ tầng khu du lịch Tràng An đợc xây dựng sẽ làm phong phú thêm giá trị lịch sử, văn hoá, sinh thái, khu di tích Cố Đô Hoà

L làm cơ sở trình hồ sơ đề nghị UNESCO công nhận là di sản thế giới

Nhu cầu giao lu văn hoá, du lịch và các dịch vụ trong vùng dự án là rất lớn nên việc đảm bảo hệ thống giao thông trong khu du lịch là hết sức quan trọng Góp phần hoàn thiện hệ thống giao thông trong khu du lịch và tạo ra hệ thống tua tuyến liên hoàn của các khu du lịch: Cố đô Hoa L - Hang động Tràng An - Tam Cốc Bích Động

1.2 Giới thiệu về hệ thống công trình ngầm, tầm quan trọng của công trình

Công trình đờng hầm giao thông Vụng Quao và Ngô Ngã là một hạng mục công trình nằm trên tuyến giao thông số I trong quy hoạch tổng thể giao thông khu du lịch Tràng An tỉnh Ninh Bình góp phần tích cực vào việc phát triển du lịch, cải thiện đời sống kinh tế, chính trị, xã hội, và văn hóa của nhân dân địa phơng

Công trình giao thông nằm trên tuyến I nối liền khu bảo tồn đặc biệt Cố

Đô Hoa L đến khu du lịch hang động Tràng An Hai hầm giao đợc xây dựng tạo ra sự liên thông đa khách tham quan du lịch có dịp chiêm ngỡng một vùng núi non hiểm trở và kỳ bí một hệ thống hang động tự nhiên tuyệt đẹp

1.3 Vị trí địa lí

Vùng nghiên cứu nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Ninh Bình, cách thủ đô Hà

Nội hơn 100 km về phía Nam, trên trục đờng quốc lộ 1A xuyên Bắc Nam, giáp thị xã Ninh Bình có trục đờng sắt xuyên Bắc Nam

Phía Bắc giáp : Huyện Gia Viễn

Phía Tây giáp : Huyện Nho Quan

Phía Nam giáp : Khu du lịch Tam Cốc Bích Động

Phía Đông giáp : Quốc lộ 1A

1.4 Cấu tạo địa hình, địa mạo

1.4.1 Cấu tạo địa hình

Phân làm 2 vùng rõ rệt là vùng núi ( núi đá vôi, đồi núi đất) và vùng

đồng bằng :

Vùng núi : bao gồm các núi đá vôi nằm chủ yếu the hớng tây nam huyện Hoa L và Đông Bắc huyện Gia Viễn Địa hình khá phức tạp, đồi núi phân cắt mạnh, mái dốc đứng karst phát triển mạnh tạo thành nhiều hang

động, núi xen kẽ với các thung lũng lòng chảo nhỏ hẹp, đầm lầy, ruộng chũng Vùng đồng bằng : Tơng đối bằng phẳng, đất đai màu mỡ xen kẽ nhiều vùng thấp trũng

1.4.2 Cấu tạo Địa mạo

Địa mạo khu vực đặc trng bởi hai dạng địa hình là tích tụ và bóc mòn, trong đó dạng địa hình bóc mòn là chủ yếu Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các đỉnh, sờn núi , kết quả của một quá trình bào mòn chủ yếu theo chiều thẳng đứng , thảm thực vật tha thớt và các sờn đều có độ dốc lớn, thờng là dốc

đứng Đặc trng của vùng núi đá vôi nên tạo thành rất nhiều các hang karst Dạng địa hình tích tụ tại các thung lũng xen kẹp giữa các hệ thống núi đá

1.5 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.5.1 Điều kiện địa chất.

*Địa chất khu vực công trình :

Đất laterit phát triển trên đá vôi : đây là loại đất nhiều mùn đang đợc

sử dụng trồng hoa màu hoặc cây công nghiệp ngắn ngày, phân bố rải rác ở chân dãy núi đá vôi

Thung lũng dốc tụ : Hình thành trên địa hình trũng trong các dãy núi đá vôi trong quá trình tích tụ lại , loại đất này có độ dày > 30 cm có thể canh tácnông nghiệp đợc rất thích hợp trồng các loại cây ăn quả

*Địa tầng khu vực hầm Ngô Ngã và hầm Vụng Quao :

Lớp 1 : Lớp hỗn hợp sét pha lẫn đá lăn, đá đổ nguồn gốc nhân sinh bề dày biến đổi 2.0m (LK5) - 3.0m (LK1)

Lớp 2 : Lớp bùn sét màu xám đen, trạng thái chảy Trong lớp này có chứa tàn tích thực vật kém phân hủy, bề dày biến đổi 2.0m (LK2) - 6.4m (LK4)

Đá gốc : đá gốc trong khu vực nghiên cứu là đá vôi, màu xám xanh, xám trắng có thành phần là calcit, dolomit cấu tạo phân lớp dày đến dạng

khối kiến trúc ẳn tinh tái kết tinh hóa hạt thuộc diệp Đồng Giao - Phụ Diệp trên(T2đg2) đá này phân bố hầu hết trong vùng dự án, đôi chỗ xuất hiện các mạch nhỏ thạch anh màu xám trắng Nhìn chung, màu sắc, mức độ phong hóa

và cờng độ của đá thay đổi theo độ sâu,cụ thể nh sau :

Đới phong hóa vừa(IB) : các khe nứt phát triển rất mạnh mẽ, nhiều khi dới tác động của mực nớc ngầm tạo thành các hang, hốc karst từ nhỏ đến lớn với vật chất lấp nhét là sét xám vàng, sét lẫn dăm sạn Bề mặt của đá và các mặt khe nứt hầu hết đã bị biến màu, bị oxy hóa bề mặt khe nứt nhám mạnh, mặt khe nứt bám ô xít sắt có màu nâu đen, nâu vàng, khá cứng chắc

Đới đá phong hóa nhẹ (IIA) : Đá nứt nẻ ít hơn, tuy nhiên vẫn xuất hiện các khe nứt tách lớn với vật chất lấp nhét là sét xám vàng, sét lẫn dăm sạm, bề mặt khe nứt nhám có sự thay đổi màu nhẹ, khe nứt phát triển ít và kín, mặt khe nứt nhuốm màu ô xít sắt cứng chắc.Bề dày của đới phong hóa vừa - nhẹ trong chiều sâu khảo sát cha xác định

Trong quá trình đo vẽ ĐCCT tại khu vực dự án quan sát thấy đá gốc lộ

ra là chủ yếu Đá lộ chủ yếu phong hóa vừa - nhẹ, mức độ nứt nẻ rất khác nhau từ rất mạnh- ít, hớng phát triển chính của hệ thống khe nứt đo đợc có ph-

ơng vị hớng dốc và góc dốc là : hầm Vụng Quao 250ữ 260 ∠ 5ữ 100, 80ữ90

∠ 20ữ 250, chủ yếu phát triển theo hớng Đông Bắc- Tây Nam Hầm Ngô Ngã

330ữ345 ∠ 25ữ350, 120ữ130 ∠ 40ữ450, chủ yếu phát triển theo hớng Tây Bắc- Đông Nam

1.5.2 Điều kiện địa chất thủy văn

Nớc ngầm trong khu vực nghiên cứu tàng trữ chủ yếu trong đới nứt nẻ ( tồn tại trong các đới khe nứt ), hang hốc karst nguồn cung cấp chính là n-

ớc mặt, nớc ma

Kết quả khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng công trình hầm Vụng Quao và hầm Ngô Ngã không thấy xuất hiện nớc ngầm tại cao độ đáy hầm dự kiến

1.6 Điều kiện khí hậu, thủy văn khu vực

1.6.1 Điều kiện khí hậu.

Mang khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông lạnh nhng vẫn bị ảnh hởng khí hậu ven biển và rừng núi so với điều kiện trung bình vùng vĩ tuyến, đầu mùa

đông khí hậu khô, cuối đông khí hậu ẩm ớt, mùa hạ nóng ẩm nhiều ma bão

Theo số liệu TCVN 4088-85 trạm Ninh Bình khí hậu có các đặc trng chủ yếu sau:

Nhiệt độ không khí:

Nhiệt độ tháng năm: 23,50C

Nhiệt độ cực tiểu trung bình: 20,90C

Tổng giờ nắng trung bình năm: 1.646 giờ

Tổng lợng ma trung bình năm: 1781mm

Độ ẩm trung bình năm của không khí: 85%

Hớng gió chính thịnh hành trong năm:

Mùa đông: Hớng Bắc, Đông Bắc

Mùa hè: Hớng Nam, Đông Nam

Tốc độ gió trung bình: 2,3m/s, tốc độ gió cực đại xảy ra khi có bão 45m/s tháng 11 năm 1962

1.6.2 Điều kiện thủy văn

Có hệ thống sông ngòi dày đặc: Sông Đáy, sông Hoàng Long, sông Bôi, sông Chanh, sông Sào Khê, sông Huệ Dỡng, sông Vân, sông Vạc, hầu hết các sông đều đổ ra sông Hoàng Long và sông Đáy

Theo tài liệu điều tra nhiều năm mực nớc trung bình năm tại khu vực khoảng +0.9 - :- +1.1, mực nớc vào mùa kiệt khoảng +0.3 - :- +0.4 Mực nớc thiết kế cao nhất vào mùa ma khoảng +2.3 Để đảm bảo điều tiết mực nớc trong vùng dự án phục vụ du lịch bằng thuyền cần xây dựng hệ thống trạm bơm điều tiết

1.7 Dân c và điều kiện xã hội

Ninh Bình là một tỉnh nằm ở phía Đông Nam Hà Nội, cách trung tâm

Hà Nội khoảng hơn 100km, có diện tích 1.400km2, dân số 93 vạn ngời với thủ phủ là thị xã Ninh Bình đóng trên địa bàn huyện Hoa L Là một tỉnh nhỏ, còn nghèo nhng có nhiều tiềm năng thế mạnh về nông nghiệp, công nghiệp, du lịch và một số ngành dịch vụ khác để phát triển nền kinh tế xã hội của tỉnh

Trên cơ sở nguồn tài nguyên, đất đai, tiềm năng du lịch và con ời Tỉnh uỷ, UBND tỉnh Ninh Bình đã xác định phơng hớng, nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội trong thời gian tới của tỉnh, trong đó tập trung phát triển dịch vụ du lịch là một trong những mục tiêu chính nhằm đa ngành kinh tế công nghiệp không khói này nhanh chóng trở thành ngành kinh tế mũi nhọn góp phần phát triển ngành kinh tế xã hội thị xã Ninh Bình nói riêng và của tỉnh Ninh Bình nói chung

ng-Nằm trong quy hoạch tổng thể khu du lịch đồng bằng Bắc Bộ, Ninh Bình là một tỉnh có nhiều tiềm năng và thế mạnh với những điểm du lịch lịch

sử, văn hoá, sinh thái Nếu đợc đầu t trùng tu tôn tạo và xây mới các công trình sẽ tạo sức hấp dẫn và thu hút đợc đông đảo du khách trong và ngoài nớc

đến thăm quan di lịch, thu hút đầu t trong và ngoài nớc

Chơng 2:Thiết kế kĩ thuật

2.1 Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang 2.2 Đánh giá chất lợng khối đá

2.3 Lựa chọn vật liệu kết cấu chống giữ

2.4 Sơ bộ chọn chiều dày vỏ chống cố định 2.5 Tính toán tải trọng tác dụng lên kết cấu chống 2.6 Tính toán nội lực trong kết cấu chống cố định 2.7 Tính toán cốt thép

2.1 Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang

2.1.1 Hình dạng công trình sử dụng

Trong công tác thiết kế các công trình ngầm giao thông và các công trình ngầm dân dụng khác, việc xác định hình dạng đờng hầm có ý nghĩa rất lớn đối với những tiện ích mà công trình có thể đem lại và quyết định lớn tới quy mô và giá thành của công trình Vì vậy hình dạng của đờng hầm đợc xác

định dựa trên các yêu cầu kĩ thuật về tiêu chuẩn thiết kế công trình và hiệu quả kinh tế mà công trình đem lại

* Tiêu chuẩn 1: Chiều rộng đờng hầm đợc thiết kế dựa trên đánh giá về cấp đờng thiết kế và lu lợng khách du lịch lu thông trên tuyến đờng trong thời

kỳ cao điểm của mùa du lịch Lợng khách tham quan du lịch ớc tính vào khoảng 1.0triệu lợt/năm Công trình thuộc tuyến giao thông số một do đó chịu

sự chi phối về cấp đờng trong tổng mặt bằng tổng thể tuyến đờng giao thông thuộc vùng dự án

*Tiêu chuẩn 2: Về giới hạn tĩnh không cho xe trong hầm

Mục đích của việc định ra giới hạn tĩnh không của hầm là đảm bảo cung cấp cho ngời sử dụng một đờng hầm an toàn, dịch vụ tốt, các hoạt động khai thác diễn ra trôi chảy trong một không gian giới hạn, một bầu không khí

dễ chịu và một thời gian phục vụ lâu dài với chi phí bảo chì thấp nhất Việc

định ra giới hạn tĩnh không này coi trọng sự an toàn và tiện lợi cho ngời sử dụng hơn là tiết kiệm chi phí

Mặc dù tổng diện tích mặt cắt ngang của hầm đợc chọn phụ thuộc vào yêu cầu thông gió, song sơ đồ mặt cắt ngang cũng chịu tác động của các yêu cầu về giới hạn tĩnh không cho xe cộ Giới hạn tĩnh không còn có các yếu tố cần thiết và kích thớc mặt cắt tơng ứng

Đối Với đờng hầm, chiều cao tĩnh không cho làn xe, lề đờng và các khoảng không gian mặt đờng khác bị chi phối bởi các tiêu chuẩn thiết kế hầm ( Việt Nam sử dụng tiêu chuẩn TCVN 4527- 88 )

Tuy nhiên cũng phải thấy rằng kích thớc hầm phải tính đến không gian hầm chặt hẹp, kích thớc xe lu thông

Dựa trên việc xem xét về mặt kỹ thuật, các tiêu chuẩn thiết kế, ngời thiết kế đa ra sơ đồ tĩnh không bên trong hầm nh trình bày trong hình 2.1

Hình dạng mặt cắt ngang của hầm, ngoài việc phải thỏa mãn những yêu cầu về khai thác, tùy thuộc vào kích thớc của hầm, tình hình địa chất, còn phải phù hợp với những đặc điểm của vật liệu dùng để xây dựng vỏ hầm và phơng pháp thi công

Thực tế, đào hầm giao thông thờng có tiết diện ngang hình tròn hoặc hình vòm bán nguyệt, vòm ba tâm, năm tâm, tờng thẳng hoặc tờng cong Đối với hầm Vụng Quao ngời thiết kế chọn sơ bộ hình dạng tiết diện ngang của đ-ờng hầm có dạng hình vòm bán nguyệt, tờng thẳng đứng

Kích thớc: Theo tiêu chuẩn thiết kế và điều kiện thực tế của đờng hầm, kích thớc của đờng hầm đợc xác định phụ thuộc vào các yếu tố nh: cấp đờng giao thông của đờng hầm, yêu cầu thông xe của đờng hầm, số làn xe, yêu cầu thông gió , Ngoài ra bề rộng tiết diện hầm phải đủ để bố trí hệ thống tín

hiệu, hệ thống đờng dây, đờng ống.

Các khoảng cách an toàn: Đây là những khoảng cách dự trữ để đề phòng những sai lệch trong khi thi công Khoảng cách dự trữ để đề phòng những sai lệch trong khi thi công Khoảng cách dự trữ đợc quyết định phụ thuộc vào điều kiện địa chất và phơng pháp thi công Ngoài ra còn có khoảng cách an toàn cho ngời sử dụng ,đối với các hầm giao thông có vỏ chống bằng

bê tông, bê tông côt thép thì khoảng cách an toàn tính từ phần nhô ra nhất của phơng tiện giao thông đến vỏ chống tối thiểu là 150 mm

Theo đó, kích thớc của đờng hầm sẽ đợc xác định dựa trên các thông

+ Hành lang cho ngời đi bộ 2 phía : 2 * 1,5 = 3,0m

+ Khoảng cách an toàn phân cách hành lang bộ hành và lu thông cơ giới : 2* 0,25 = 0,5m;

+ Chiều cao tối thiểu hành lang bộ hành : 2,5m

+ Chiều cao với mặt đờng xe cơ giới là : 0,4m

+ Chiều cao khổ tĩnh không khoảng cách tối thiểu : H = 5 m

+ Mặt cắt ngang đờng ngoài phạm vi hầm theo qui hoạch chung toàn khu

Dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế hầm giao thông và các yêu cầu, số liệu

kể trên bằng phơng pháp họa đồ, hình dạng kích thớc khổ tĩnh không đờng hầm đợc ngời thiết kế đa ra trên hình 2.1

2.1.2 Hình dạng, kích thớc của đờng hầm.

Hình dạng tiết diện ngang đờng hầm đợc xây dựng dựa trên hình dạng kích thớc khuôn trong hầm đã đợc lựa chọn với các thông số kích thớc chính:

+ Chiều rộng đờng hầm : B = 11 m;

+ Chiều cao đờng hầm : H =7,1 m

+ Chiều cao tờng : ht = 1,6 m

+ Bán kính vòm hầm : R = 5,5 m

Hình dạng kích thớc đờng hầm đợc thể hiện trong hình vẽ 2.1

Hình 2.1 : Hình dạng đờng hầm.

* tiết diện đờng hầm khi đào

Đờng hầm Vụng Quao sau khi đào thờng đợc gia cố bằng một lớp bê tông phun dày từ 5 ữ 15 cm, ngoài ra còn phải lắp đặt lớp chống thấm, kết hợp với độ biến dạng của biên hầm nên ở đây ta chọn chiều dày tính toán của vỏ chống ( để xác định tiết diện đờng hầm khi đào ) d = 30 cm

Nh vậy ta có :

- Chiều rộng bên ngoài vỏ chống đờng hầm đợc xác định theo công thức :

Bn = B +2.d + 2.δ; m (2.5)

Trong đó:

Bn- Chiều rộng khi đào tại chân vòm, m

B- Chiều rộng đờng hầm khi sử dụng, B = 11 m

d- Chiều dày tính toán của vỏ chống, d = 0,3 m

Rđ = 5,5 + 0,3+ 0,1 = 5,9 m

- Chiều cao đờng hầm khi đào: Hđ = Htd + Ht = 5,9 +1,6= 7,5 m

Vậy diện tích tiết diện đào đợc tính là:

Sđ =

2

1.π Rđ + Ht.Bn =

2

1.π 5,92 + 1,6.11,8 = 73,53 m2

2.2 Đánh giá chất lợng khối đá.

Phân loại khối đá là một phơng tiện để phục vụ cho công tác thiết kế

Theo Bienawski, phân loại khối đá nhằm xác định những thông số quan trọng nhất ảnh hởng đến việc sử lý khối đá, cung cấp cơ sở để hiểu rõ tính chất của mỗi loại đá đợc chia với chất lợng khác nhau, đồng thời cung cấp số liệu định lợng cho thiết kế kỹ thuật Ngoài ra, việc phân loại đất đá còn nhằm kiến nghị

hỗ trợ cho các hớng dẫn xây dựng các đờng hầm, cung cấp cơ sở chung cho việc thông tin giữa kĩ s và các nhà địa chất học và liên hệ kinh nghiệm về các

điều kiện của đất đá ở hiện trờng này với đất đá ở hiện trờng khác

Đánh giá chất lợng khối đá bao quanh đờng hầm để phục vụ cho thiết

kế các biện pháp gia cố, chống giữ ổn định là một phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới hiện nay Công tác khảo sát, thí nghiệm tại hiện trờng hai

đờng hầm Vụng Quao và Ngô Ngã thuộc dự án xây dựng khu du lịch tràng An tỉnh Ninh Bình theo phơng pháp mới nh RQD( Rock Quality Designation), RMR( Rock Mass Rating),Q(Rock Mass Quality ) của Deere,Bienawsky Đây

là những phơng pháp đánh giá ổn định khối đá đang đợc áp dụng rộng rãi có hiệu quả ở nhiều nớc trên thế giới ở Việt Nam vài năm gần đây tại một số công trình xây dựng đờng hầm giao thông, hầm thủy điện , có sự t vấn giám sát của nớc ngoài đều đợc áp dụng các phơng pháp đánh giá chất lợng của khối đá

* Phân loại khối đá theo Deere- Phơng pháp RQD:

Phơng pháp RQD ( còn gọi là phơng pháp chỉ số chất lợng- Rock Quality Designation ) do Deere đề xuất vào năm 1963 Từ quan sát và nhận xét rằng

độ dài các thỏi khoan lấy lên từ lỗ khoan khá phù hợp với độ bền và độ nứt nẻ của khối đá, tác giả đã đề nghị lấy tổng chiều dài các thỏi khoan làm tham số phản ánh chất lợng Deere đề nghị sử dụng khái niệm chỉ số chất lợng khối đá, viết tắt là RQD và xác địn theo công thức sau:

Trong đó:

Lp- Tổng chiều dài các thỏi khoan có chiều dài không nhỏ hơn 2 lần ờng kính lỗ khoan tại đoạn lỗ khoan cần khảo sát, L p =∑l( ≥ 10cm), khi đờng kính lõi khoan là 5cm

đ-Lt- Chiều dài đoạn lỗ khoan đợc khảo sát

Dựa vào quan sát thực nghiệm, Deere xắp xếp các khối đá ra làm 5 loại

t-ơng ứng với các trị số RQD khác nhau

Bảng 2.1.Phân loại khối đá theo Deere

chất lợng

Số khe nứt trên 1 m dài (

kkn)

Tỷ lệ môđun biến dạng (kE)

Nh vậy RQD thực sự chỉ là một chỉ số phản ánh mức độ nứt nẻ của khối

đá, đợc xác định theo một tuyến khảo sát ( trong trờng hợp này là lỗ khoan)

Do đó RQD có thể còn đợc xác định theo số liệu đo vẽ ở vách hố đào, vách ờng lò Cụ thể là: trong trờng hợp không xác định đợc RQD từ các lỗ khoan thăm dò hoặc lấy mẫu, có thể tính gián tiếp bằng công thức thực nghiệm ( Palmstrom, 1982):

RQD= 115-3,3Jv

Với Jv là mật độ khe nứt tính theo 1m3 khối đá,nghĩa là bằng tổng số các khe nứt của các hệ trên một đơn vị chiều dài, hay có thể sử dụng công thức ( Priest anh Huson-1976 ):

I1- Tham số xét đến độ bền nén đơn trục của khối đá

I2- Tham số xét đến lợng thu hồi lõi khoan

I3- Tham số thể hiện khoảng cách giữa các khe nứt

I4- Tham số thể hiện trạng thái của các khe nứt

I5- Tham số thể hiện điều kiện ngậm nớc

I6- Tham số thể hiện tơng quan giữa thế nằm các lớp và hớng đào

Bảng 2.2 Các nhóm khối đá

RMR = I1+I2+ +I6 81 -100 61 - 80 41 - 60 21 - 40 <20

Hình 2.2.Phân loại khối đá theo BIENIAWSKI (1973)

* Phân loại khối đá theo hệ thống Q:

Barton và Lunder (1974) thuộc viện địa kỹ thuật Na Uy đã đề xuất phơng

pháp đánh giá chất lợng đá xung quanh đờng hầm qua hệ thống Q:

SRF

J J

J J

RQD

a

r n

.

=

Trong đó:

RQD- Chỉ số chất lợng lấy chẵn từ 5 có giá trị từ 10 đến 100

Jn- Chỉ số ảnh hởng của số lợng các hệ khe nứt đợc lấy theo

Jr- Chỉ số thể hiện độ nhám của khe nứt

Ja- Chỉ số thể hiện trạng thái của khe nứt khi thành khe nứt tiếp xúc

đợc với nhau khi trợt

SFR- Yếu tố giảm ứng suất của khối đổ quanh công trình ngầm (Stress Reduction Factor)

Sáu tham số này đợc kết hợp thành ba cặp thừa số với ý nghĩa nh sau:

RQD/Jn đặc trng cho kích thớc của các khối nứt,

Ja/Jr đặc trng cho độ bền cắt hay trợt giữa các khối nứt,

Jw/SRF đặc trng cho “ứng suất hữu hiệu”, tác dụng vào khối đá

Trị số của các thừa số đó trong hệ thống phân loại dao động trong khoảng xác định sau:

200 /

5 ,

0 ≤RQD J n ≤

5 / 02 ,

0 ≤J a J r ≤

1 /

005 ,

* Phân loại khối đá ở đờng hầm khu du lịch Tràng An

Đờng hầm đợc đào qua một dãy đá vôi cao Phần bên ngoài cửa hầm là ruộng lúa có địa hình bằng phẳng

*Tờng hầm phía bên phải:

Theo hớng từ Ninh Bình đi vào có chiều dài khoảng 34,7 m trong đó phần thân hầm dài khoảng 29 m còn phần bên ngoài giới hạn nóc hầm khoảng 5,7m

Đoạn tờng này khối đá bị nứt nẻ rất mạnh thuộc loại đá có chất lợng xấu và đặc biệt xấu nên cần phải đợc sử lý gia cố trong giai đoạn gia cố cửa hầm

Tờng hầm phía bên phải nằm cách sâu bề mặt địa hình đá vôi ( chiều cao Hh) khoảng 8 ữ 15 m

Phần cửa hầm phía Ninh Bình có chiều dài khoảng 9m là phần đá vôi

bị phong hóa, nứt nẻ mạnh đến rất mạnh theo 3 ữ 5 hệ khe nứt chính và nhiều khe nứt dạng vô hớng Trong khe nứt đợc lấp nhét bởi các vật chất thứ sinh

nh đất sét , đất sét màu vàng xám, thấm nớc Chất lợng khối đá thuộc loại xấu

có nơi rất xấu( theo phân loại chất lợng khối đá)

Phần thân hầm có chiều dài khoảng 29m, đá vôi màu xám xanh xám trắng

bị nứt nẻ và phong hóa vừa Trong khối đá có từ 2 ữ 3 hệ khe nứt chính và nhiều khe nứt dạng vô hớng Các khe nứt đợc lấp nhét bởi đất sét đất cát mềm bở, thấm nớc Các hệ khe nứt cắt qua nhau, chia khối đá thành các Blocks nhỏ và có xu h-ớng trợt vào tâm đờng hầm theo bề mặt các hệ khe nứt nhẵn

Khối đá vôi bao quanh đờng hầm thuộc loại chất lợng trung bình cấp

III ( theo phân loại chất lợng khối đá).

* Tờng hầm bên trái

Có chiều dài khoảng 48 m Phần cửa hầm tờng bên trái dài hơn tờng bên phải khoảng 15,4 m do vậy cửa hầm có dạng bị chéo góc Phần tờng bên ngoài phía cửa hầm dài khoảng 4,6m và phía cuối đờng hầm dài khoảng 3,6m

là các đoạn tờng dễ bị phá hủy, trợt lở nên cần đợc xử lý khi thi công gia cố cửa hầm

Phần cửa hầm dài khoảng 10,8 m và phần cuối đờng hầm dài 6m vách đá vôi bị nứt nẻ mạnh theo 3 ữ5 hệ chính và nhiều khe nứt dạng vô hớng Khối đá vôi

ở cửa hầm thuộc loại xấu ,có chỗ rất xấu xếp loại cấp IV ữ V

Phần thân hầm dài khoảng 24m là đá vôi màu xám, xam xanh, xám trắng

bị phong hóa và nứt nẻ mạnh có từ 2ữ 3 hệ khe nứt chính và nhiều hệ khe nứt nhỏ vô hớng Chất lợng khối đá thuộc loại trụng bình, xếp loại cấp III

2.3 Lựa chọn vật liệu kết cấu chống giữ.

2.3.1 kết cấu gia cố tạm đờng hầm.

Kết cấu gia cố tạm đảm bảo sự ổn định cho công trình trong giai đoạn thi công và vận hành, trên cơ sở điều kiện thực tế tuyến đờng hầm: có 4 phơng án gia cố tạm trong thi công

Dạng I áp dụng trong vùng đá gốc, cấu tạo phân lớp dày ít hoặc không nứt nẻ, kết cấu gia cố sử dụng bê tông phun dày 10cm Kết hợp với neo điểm BTCT Φ25AII, chiều dài gia cố hầm Ngô Ngã 30m, hầm Vụng Quao không có

Dạng II áp dụng cho các vùng có lớp IB, IIA có mật độ khe nứt vừa khoảng cách giữa các khe nứt không quá lớn gây tróc lở Kết cấu chính của dạng gia cố này là neo BTCT Φ25AIII, a=1,5 x 1,5m; l = 3,0m và phun bê tông dày 10cm Chiều dài hầm Ngô Ngã 20,02m; hầm Vụng Quao 18,0m

Dạng III áp dụng cho các vùng đá lớp IB, IIA nứt nẻ mạnh mật độ và chiều sâu khe nứt lớn tạo lên hiện tợng vỡ vụn, sạt lở hoặc karst tại vị trí công trình đi qua Kết cấu chính của dạng gia cố này là vòm thép H20 và đổ bê tông M300 dày 20cm Vòm thép H20 đóng vai trò là kết cấu chống tạm trong quá trình thi công sau khi đổ bê tông chúng trở thành cốt cứng Chiều dài dạng III hầm Ngô Ngã là 14,61m

Dạng IV áp dụng tại vị trí cửa và cổ hầm, chiều dài gia cố dạng này tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất tại vị trí mỗi cửa hầm Tổng chiều dài hai cửa hầm Ngô Ngã 13,82m của hầm Vụng Quao 41m Để đảm bảo cho việc khai mở hầm và vận hành đợc an toàn, kết cấu chính của dạng gia cố này

là vòm thép H20 và đổ bê tông M300 dày 35cm sau khi dựng vì chống

Tuỳ theo tình hình địa chất thực tế thi công để áp dịng các dạng gia cố cho phù hợp

2.3.2 Kết cấu vỏ chống cố định.

Kết câú vỏ chống cố định cho toàn bộ đờng hầm bằng bê tông cốt thép M300, cốt thép AII với các đặc tính kỹ thuật nh sau:

Bảng 2.4: Các số liệu của vật liệu vỏ hầm

Cốt thép AII Mô đun đàn hồi E0 kG/cm2 2,1.106

ứng suất kéo, nén cho phép [σk] kG/cm2 2800

2.4 Sơ bộ chọn chiều dày vỏ chống cố định

Công trình đờng hầm Vụng Quao là công trình có tính chất vĩnh cửu,

vỏ chống của đờng hầm đòi hỏi cao về khả năng chịu lực, độ ổn định, tính chống thấm và yêu cầu thẩm mỹ Về mặt lý thuyết có thể có nhiều loại kết cấu chống hầm khác nhau nh vỏ chống bằng bê tông, gạch đá, kim loại , song

đối với đờng hầm Vụng Quao, ta chọn và sử dụng vỏ chống bằng bê tông cốt thép liền khối làm kết cấu chống cuối cùng, kết hợp với các kết cấu chống ban

đầu khác nh bê tông phun, vì neo tùy theo tình hình địa chất cụ thể

Hình dạng kích thớc tiết diện ngang của đờng hầm chính nh đã chọn ở trên có dạng vòm bán nguyệt và tờng thẳng , vỏ chống ở đây vì thế đợc tính toán chia làm 2 phần: Phần vòm nóc ( vòm bán nguyệt) và phần tờng

Nh vậy với vỏ chống bằng bê tông, để sơ bộ xác định kích thớc vỏ chống ta tính theo phơng pháp của Davdov, chiều dày sơ bộ của vỏ chống bê tông đợc xác định theo công thức:

- Chiều dày đỉnh vòm:

d0 = 0,06  + f 

B h

0

1 1 ,m (2.2)Trong đó :

B1- Chiều rộng bên trong công trình, B1 = 11 m;

h0 = l0/β , với f = 6 thì β = 2,75 thay vào công thức ta có h0 = 1,98 m f- Hệ số kiên cố của đất đá theo phân loại của Protodiaconov, f = 6 Thay các giá trị vào công thức (2.2) ta có :

6

11 1 98 , 1

11 06 ,

2 0 ) thì vỏ chống sẽ có dạng chiều dày không đổi

Chiều sâu móng, theo kinh nghiệm và tính toán, lấy hm = 0,7 m.

*Kiểm tra lại chọn dạng vòm nóc:

Theo Davdov, dạng vòm nóc phụ thuộc vào tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều cao của vòm phá hủy đá, chiều rộng ( khẩu độ đờng hầm ) Theo đó, nếu vòm nóc

có dạng vòm bán nguyệt thì nó phải thỏa mãn điều kiện:

2.a ≤ 2,8 (a/h0)2 (2.4)

Thậy vậy : 2.a = 11,8 m ≤ 2,8 (5,9/2 )2 ≈ 24,8 m nên dạng vòm đã thỏa mãn

điều kiện

2.5 tính toán tải trọng tác dụng lên kết cấu chống

2.5.1 Tính chiều cao vòm sụp lở của đất đá

Hiện nay có rất nhiều tác giả đa ra các phơng pháp tính chiều cao vòm sụt lở nh : phơng pháp của giáo s M.M.Prôtôđiacônôp, Trimbarevich, Bôritxôp, Moxtkov

Mỗi phơng pháp khác nhau sẽ áp dụng trong các điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, chiều sâu công trình, tính chất cơ lý của đất đá khác nhau Qua quá trình phân tích tính toán, đối với đờng hầm Vụng Quao ta sử dụng phơng pháp của V.M.Moxtkov là hợp lý hơn cả[2]

Moxtkov cho rằng xung quanh đờng hầm sẽ tạo thành vùng đá yếu bị phá hoại, vùng này ban đầu có thể coi nh môi truờng rời nằm trong trạng thái cân bằng giới hạn Phân tích các đờng giới hạn phá huỷ, Moxtkov đã biểu diễn đ-

ợc chúng bằng phơng trình đờng cong logarit:

nứt nẻ và phong hoá mạnh có m=0,2ữ0,3.

ψ - Góc giữa phơng nằm ngang và bán kính véc tơ nối điểm đang

xét với đỉnh vòm

Hình2.3 Sơ đồ tính chiều cao vòm sụt lởChiều sâu vòm phá huỷ lớn nhất tính tại đỉnh vòm giới hạn, ứng với ψ =π/2 đ-

ợc xác định theo công thức sau:

hfh= n.B với

2 sin 2

1

0

2

1 0 2

14 , 3 1 , 0

=

−

=e

n

Vậy chiều cao vòm phá huỷ: hfh= 0,11.12,2 =1,34 m

2.5.2 áp lực đất đá tác dụng lên kết cấu chống

áp lực đất đá xung quanh các công trình ngầm nói chung bao gồm ba loại áp lực chủ yếu: áp lực nóc, áp lực hông, áp lực nền Tuy nhiên theo điều kiện địa cơ học thực tế mà các loại áp lực này sẽ xuất hiện với mức độ khác nhau

Hiện nay có nhiều phơng pháp tính áp lực đá xung quanh tác dụng lên

vỏ chống công trình ngầm Với các công trình có tiết diện lớn nh hầm Vụng Quao và đợc đào trong đất đá tơng đối cứng chắc, việc áp dụng các giả thiết phổ biến tính áp lực đất đá của M.M Protodiaconov hay của P.M

Tximbarevich là không phù hợp với thực tế các giả thiết trên chỉ phù hợp với các công trình ngầm có tiết diện nhỏ nh các đờng lò nhỏ và đào trong đất đá

có độ cứng f dới trung bình Trong trờng hợp này sử dụng giả thiết của Mostkov để tính toán là thích hợp nhất hiện nay

tính toán áp lực hông hiện nay phổ biến là giả thuyết của giáo s P.M Tximbarevich( phát triển theo giả thuyết áp lực của đất đá tác dụng lên tờng chắn của Culông), theo đó áp lực hông phân bố có dạng hình thang, có các

đáy là cờng độ áp lực tại đỉnh và nền hầm, đợc xác định theo công thức:

ϕ - Góc ma sát trong của đất đá, ϕ = 810

H1 - chiều cao đờng hầm khi đào, H1= 9,2 m

γ- trọng lợng thể tích của đất đá, γ = 2,7 T/m3

hfh - chiều cao vòm phá hủy, hfh = 1,34 m

Thay giá trị vào các công thức ở trên ta đợc:

2

1 q k

q s s

0,11 T/m2.Trong đó: k- hệ số vợt tải, k = 1,2

*áp lực nền:

Theo giả thuyết của P.M Tximbarevich, trong trờng hợp đào hầm vào đất đá mềm yếu và ngậm nớc nhiều( nh đá phiến sét), thờng có áp lực tác dụng lên nền của đờng hầm Tác giả còn cho rằng đất đá ở dới nền hầm chịu tải trọng

do đất đá ở hông và nóc hầm không ổn định Dới tác dụng của tải trọng này ở cả hai bên thành hầm, làm cho đất đá nền có khuynh hớng bị đẩy vào phía trong hầm, do đó gây nên áp lực nền Cũng có trờng hợp do đất nền bị trơng

tg tg

tg h H

x

fh

10 96 , 3 2

81 90 1

2

81 90

13 , 1 2 , 9

2

90 1

2

90

4 0

0 4

0 0 4

0 4

0 4 1

Do chiều sâu ảnh hởng của áp lực nền quá nhỏ nên ta bỏ qua áp lực nền

Đơn vị tính áp lực: T/m2Hình 2.4 Sơ đồ phân bố tải trọng tác dụng lên vỏ chống

2.6 Tính toán nội lực trong kết cấu chống cố định

2.6.1 Xác định nội lực ở trên vòm nóc

Ta thấy rằng tải trọng tác dụng đối xứng qua trục thẳng đứng của tiết diện ờng hầm Do vậy để tính toán ta chỉ cần xét một nửa vòm Sơ đồ tính toán nội lực trong vỏ chống đợc đa ra trên hình 2.5 với chân vòm theo quy ớc coi nh ngàm cứng Khi đó tại đỉnh vòm: lực cắt Q0 = 0, chỉ còn mô men uốn M0 và lực dọc H0 Chọn hệ trục tọa độ Oxy nh hình vẽ Vòm đợc chia thành 6 đoạn bởi 7 mặt cắt

đ-Đơn vị tính áp lực: T/m2

Hình 2.5 Sơ đồ tính toán nội lực trong vòmCác thành phần nội lực ở mỗi tiết diện bất kỳ đợc xác định theo các công thức:

M e

.

1

3

2 2

3

3 3

3 3

0

d d

y d

y

d

M d

y d

d

y M H

q q

2 2

3

3 3

3 3

2

0

1

.

.

d d

y d

y

d

y M d

y d

M d

y M

q q

ϕy - Góc nghiêng của mặt cắt so với phơng thẳng đứng, độ

Mq- Mô men do tải trọng ngoài gây ra, T.m

Do số đoạn chia là chẵn nên để tính tổng ∑ i ở trên, ta sử dụng công thức tính tổng của Simson, có dạng chung nh sau:

( )

h

a∫ =∑y.dx= b−a / 3n.y0 + 4 y1 + y3 + +y −1 + 2 y2 +y4 + + y −2 +y

Trong đó, với bài toán cụ thể của ta: a=0, b = S ( S - nửa vòm đợc chia thành 6

đoạn) Đại lợng (b - a)/3n bị triệt tiêu

Kết quả tính toán nội lực của vòm đợc đa ra trên bảng 2.1.2 kết quả các tổng theo bảng 2.1.2 nh sau:

∑ y2/d3 = 2343,3

∑y/d3 = 732,02

∑1/d3 = 444,059

2.6.2 Xác định nội lực trong phần tờng thẳng

Để có sơ đồ tải trọng ngang tác dụng lên tờng cũng nh để xác định nội lực trong phần tờng, trớc tiên ta phải xác định chế độ làm việc của tờng Theo Davdov, tờng có thể có 2 chế độ làm việc: chế độ cứng vững và chế độ đàn hồi Theo tác giả, tiêu chuẩn đánh giá tờng chế độ làm việc của tờng là đại l-ợng α, đợc xác định theo công thức:

.

C J

E

E

à

à π

α

−

−

= (2.20)

Nếu α≤ 0,05 thì tờng đợc coi nh làm việc ở chế độ cứng vững

α≥ 0,05 thì tờng đợc coi nh làm việc ở chế độ đàn hồi

Trong đó:

E0 _ môđun đàn hồi của đất đá xung quanh tờng

E0= 0,32.105 MPa = 3,2.105 KG/cm2

E _môđun đàn hồi của vật liệu xây tờng E =290000 KG/cm2

J _ mômen quán tính mặt cắt ngang tờng J =

12

3

t

d b

b _ chiều dài một đơn vị dọc theo trục của tờng

dt _chiều dày tờng dt = 0,3 m

à _ hệ số Poát xông của vật liệu xây tờng à = 0,2

à0 _hệ số Poát xông của đất đá xung quanh tờng à0 = 0,094

C = 0,2 ht với ht là chiều cao của tờng, ht = 1,6 m = 160 cm

P® =

2

. c

bd h q

qb® =

m c c

m t t

d h f h

d P M

3 4

)

2 (

t

d

h q f d

2

- QxThay sè : qb® = 46,78 (T/m)

q® = 31,34 (T/m)

U = 22,55 (T)

Hình 2.6 sơ đồ tính nội lực trong tờngNội lực tại tiết diện bất kỳ của tờng:

q

2 ).

2 (

2

Kết quả tính toán nội lực trong tờng đợc đa ra trên bảng:

Bảng 2.6 kết quả tính toán nội lực trong tờng

Phản lực tác dụng lên đáy móng là qđ = 32,09 (T/m2) ( Không xét đối với 1m dài công trình).

Mà f = 6ữ 8 là đất đá có độ cứng tơng đối lớn nên ứng suất cho phép của

đất đá nền dới đáy móng là [σ]n = 50 Mpa = 50 T/m2

⇒ qđ < [σ]n ⇒ kích thớc móng đã chọn là đảm bảo

Biểu đồ nội lực trong vỏ chống đợc đa ra trên hình 2.7

Hình 2.7 biểu đồ nội lực trong vỏ chống

75 , 27

44 ,

0,71 m = 71cm Cấu kiện dùng cốt thép AII, bê tông M300.

2.7.1 Chọn cốt thép.

Ta có các dữ kiện đầu bài:

- Cờng độ chịu nén tính toán của bê tông M300: Rn = 130 kG/ cm2

- Cờng độ chịu kéo của cốt thép: Ra =R,

44 ,

η- hệ số xét đến ảnh hởng của uốn dọc của cấu kiện

Độ mảnh của cấu kiện :λ = 2

Với λ = 2 ta có tỉ số phần trăm cốt thép tối thiểu : àmin = 0,05 %

Độ lệch tâm ngẫu nhiên của cấu kiện là: eng = h/25 = 50/25 = 2 cm

Vậy độ lệch tâm của cột là : e = eng + e0 =2 + 71= 73 cm

ChiÒu cao vïng chÞu nÐn lµ:

4 , 26

50 130

10 75 , 27

N x

33 10 75 , 27 ) (

e N

KiÓm tra hµm lîng cèt thÐp :

50 100

16 , 6

176 , 7 176 , 7

% 100

* Neo bê tông cốt thép: cốt thép AIII Φ25, vữa bê tông dính kết M300, chiều dài neo 3m, khoảng cách giữa các neo trong 1 vòng và giữa các vòng neo là 1,5 m

* Chỉ tiêu đá nền theo tiêu chuẩn Hoek - Brown tại đờng hầm Vụng Quao

Hình 2.12 ứng suất σ 3

Hình 2.13 tổng biến dạng

Hình 2.14 hệ số độ bềnKết luận: qua tính toán ta thấy hệ số độ bền của đờng hầm > 1 nh vậy với

bê tông mác 300 có chiều dày 30 cm thì đờng hầm ổn định

3.1.Khái quát công tác thi công đờng hầm

3.1.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công

3.1.1.1 Lựa chọn sơ đồ đào

Để thi công đờng hầm đạt hiệu quả cao cần phải lựa chọn sơ đồ đào hợp

lý Việc lựa chọn sơ đồ đào phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Kích thớc tiết diện ngang công trình Đây là điều kiện đầu tiên và rất quan trọng trong việc chọn sơ đồ đào Vì kích thớc công trình có ảnh hởng đến độ

ổn định của công trình khi đào,cũng nh trang thiết bị thi công có thể thi công với kích thớc gơng đào đó hay không

- Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

- Trang thiết bị thi công cũng là yếu tố quan trọng trong việc chọn sơ đồ

đào Nếu máy thi công có đủ năng lực thi công toàn bộ gơng cùng một lúc ta mới có thể thi công tòan gơng và ngợc lại

Trong điều kiện thực tế ở hầm đờng bộ Tràng An Ninh Bình.Với chiều cao hầm khi đào tơng đối lớn 7,5 m trong đặc tính của máy khoan BOOMER

352 là chỉ khoan đợc các gơng hầm có chiều cao nhỏ hơn 7,5m nên ta không thể khoan toàn tiết diện gơng đào Vì vậy ta chọn sơ đồ đào chia gơng Ta chia gơng thi công thành hai bậc: bậc trên cao 5,9 m, bậc dới cao 1,6 m

3.1.1.2 Lựa chọn sơ đồ thi công

Trong xây dựng công trình ngầm ở nớc ta hiện nay thờng sử dụng các sơđồ thi công phổ biến là sơ đồ thi công nối tiếp, sơ đồ thi công song song và sơ đồ thi công hỗn hợp Việc lựa chọn sơ đồ thi công phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nh kích thớc công trình, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, trang thiết bị thi công, trình độ tổ chức thi công

Yêu cầu của cơ bản của sơ đồ thi công là sơ đồ thi công phải đảm bảo thực hiện đợc trong điều kiện thực tế, đơn giản trong lao động và vệ sinh công nghiệp

Trong điều kiện thực tế thi công đờng hầm khu du lịch Tràng An Ninh Bình Điều kiện địa chất tơng đối tốt, đất đá có hệ số kiên cố f = 6ữ8, chỉ số RMR = 50 ữ 75, và diện tích đào tơng đối lớn 73,53 m2, chiều dài đờng hầm không lớn lắm 59 m Để các công tác chính ít chịu ảnh hởng đến nhau và đẩy nhanh tiến độ thi công ta chọn sơ đồ thi công là nối tiếp toàn phần tức là ta tiến hành đào và chống tạm hết chiều dài hầm sau đó mới tiến hành chống cố

định Đây là sơ đồ thi công tơng đối đơn giản,công tác tổ chức thi công đơn giản

3.1.1.3 Lựa chọn phơng pháp đào phá đất đá tại gơng

Đờng hầm khu du lịch Tràng An Ninh Bình có chiều dài 59 m nằm trong đất đá tơng đối vững chắc f = 6ữ 8 Vì vậy ta lựa chọn phơng pháp khoan nổ mìn để thi công đờng hầm

Với chiều dài đờng hầm không lớn, việc thi công bằng phơng pháp khoan

nổ mìn có u điểm là giá thành rẻ Công nhân và cán bộ thi công có nhiều kinh

nghiÖm trong thi c«ng khoan næ m×n.

3.1.2 C«ng t¸c khoan næ m×n

3.1.2.1 C«ng t¸c khoan næ m×n g¬ng trªn

- ThiÕt bÞ, thuèc næ vµ ph¬ng tiÖn thi c«ng khoan næ m×n:

+ M¸y khoan BOOMER 352

+ Thuèc næ Powergel Magum P3151

+ Lo¹i kÝp næ s dông: kÝp næ vi sai kh«ng ®iÖn

Bậc dới ta chọn phơng pháp thi công ngang Các thiết bị thi công cũng

sử dụng nh gơng bậc trên Máy khoan BOOMER 352, thuôc nổ Powergel magum 3151, Kíp nổ EXEL, dây nổ Powerplex 5 và dùng máy nổ mìn KVP - 1/100M

Hộ chiếu khoan nổ mìn bậc trên và bậc dới đợc thể hiện trong hình3.2

và hình 3.4

3.1.3 Công tác thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn

Gơng bậc trên: Sơ đồ thông gió đợc sử dụng là sơ đồ thông gió đẩy.Chọn ống gió mềm có đờng kính D = 1000 mm, ống gió đợc treo sát trên nóc hầm

đảm bảo an toàn, quạt gió đặt tối thiểu cách cửa hầm tối thiểu 20 m

Loại quạt sử dụng là quạt VOK-1

Bảng 3.5 : Đặc tính kỹ thuật của quạt VOK-1

Đờng hầm có tiết diện khá lớn vì vậy khối lợng đất đá phá vỡ trong một chu kỳ đào cũng lớn Để tăng cờng hiệu quả xúc bốc đất đá, giảm thời gian lao động của một ca, đẩy nhanh tiến độ thi công tại hiện trờng sử dụng máy xúc TORO 400D.

Bảng3.6 Đặc tính kỹ thuật của máy xúc TORO

Để vận chuyển đất đá ta sử dụng xe tải tự đổ MOAZ 7405 -9586 do

cộng hòa BÊLARúT sản xuất

Bảng 3.7 Đặc tính kỹ thuật của xe MOAZ 7405 -9585