Đồ án tốt nghiệp hầm giao thông

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

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 tích1.400km2, 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 nghèonhng có nhiều tiềm năng thế mạnh về nông nghiệp, côngnghiệp, du lịch và một số ngành dịch vụ khác để phát triểnnền kinh tế xã hội của tỉnh

Trên cơ sở nguồn tài nguyên, đất đai, tiềm năng dulịch và con ngời Tỉnh uỷ, UBND tỉnh Ninh Bình đã xác

định phơng hớng, nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội trongthời gian tới của tỉnh, trong đó tập trung phát triển dịch vụ

du lịch là một trong những mục tiêu chính nhằm đa ngànhkinh tế công nghiệp không khói này nhanh chóng trở thànhngành kinh tế mũi nhọn góp phần phát triển ngành kinh tế xãhội thị xã Ninh Bình nói riêng và của tỉnh Ninh Bình nóichung

Nằm trong quy hoạch tổng thể khu du lịch đồng bằngBắc Bộ, Ninh Bình là một tỉnh có nhiều tiềm năng và thếmạnh 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 tạosức hấp dẫn và thu hút đợc đông đảo du khách trong vàngoài nớc đến thăm quan di lịch, thu hút đầu t trong vàngoài nớc

Dự án xây dựng khu du lịch Tràng An sẽ góp phần bảotồn, 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 hútkhách thập phơng đến tham quan, học tập, nâng cao ýnghĩa giáo dục truyền thống cho các thế hệ kế tiếp với ýthức 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 đợcxây dựng sẽ làm phong phú thêm giá trị lịch sử, văn hoá, sinhthái, khu di tích Cố Đô Hoà L làm cơ sở trình hồ sơ đề nghịUNESCO công nhận là di sản thế giới

Nhu cầu giao lu văn hoá, du lịch và các dịch vụ trongvùng dự án là rất lớn nên việc đảm bảo hệ thống giao thôngtrong khu du lịch là hết sức quan trọng Góp phần hoànthiện hệ thống giao thông trong khu du lịch và tạo ra hệthống 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 NgôNgã 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 dulịch, cải thiện đời sống kinh tế, chính trị, xã hội, và văn hóacủa nhân dân địa phơng

Công trình giao thông nằm trên tuyến I nối liền khu bảotồn 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 kháchtham quan du lịch có dịp chiêm ngỡng một vùng núi non hiểmtrở 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, trêntrục 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 ớng tây nam huyện Hoa L và Đông Bắc huyện Gia Viễn Địahình khá phức tạp, đồi núi phân cắt mạnh, mái dốc đứngkarst phát triển mạnh tạo thành nhiều hang động, núi xen kẽvới các thung lũng lòng chảo nhỏ hẹp, đầm lầy, ruộng chũng Vùng đồng bằng : Tơng đối bằng phẳng, đất đaimàu mỡ xen kẽ nhiều vùng thấp trũng

h-1.4.2 Cấu tạo Địa mạo

Địa mạo khu vực đặc trng bởi hai dạng địa hình làtích tụ và bóc mòn, trong đó dạng địa hình bóc mòn là chủyếu Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các đỉnh, sờnnúi , kết quả của một quá trình bào mòn chủ yếu theo chiềuthẳng 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 nêntạo thành rất nhiều các hang karst Dạng địa hình tích tụ tạicác 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 đấtnhiều mùn đang đợc sử dụng trồng hoa màu hoặc cây côngnghiệp ngắn ngày, phân bố rải rác ở chân dãy núi đá vôi.Thung lũng dốc tụ : Hình thành trên địa hình trũng trongcác 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 thíchhợp 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 nguồngốc nhân sinh bề dày biến đổi 2.0m (LK5) - 3.0m (LK1) Lớp 2 : Lớp bùn sét màu xám đen, trạng thái chảy Trong lớpnày có chứa tàn tích thực vật kém phân hủy, bề dày biến đổi2.0m (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 ẳntinh tái kết tinh hóa hạt thuộc diệp Đồng Giao - Phụ Diệptrên(T2đg2) đá này phân bố hầu hết trong vùng dự án, đôichỗ xuất hiện các mạch nhỏ thạch anh màu xám trắng Nhìnchung, màu sắc, mức độ phong hóa và cờng độ của đáthay 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 cáchang, hốc karst từ nhỏ đến lớn với vật chất lấp nhét là sétxám vàng, sét lẫn dăm sạn Bề mặt của đá và các mặt khenứt hầu hết đã bị biến màu, bị oxy hóa bề mặt khe nứtnhám 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 nhiênvẫn xuất hiện các khe nứt tách lớn với vật chất lấp nhét là sétxám 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 nứtnhuốm màu ô xít sắt cứng chắc.Bề dày của đới phong hóavừa - nhẹ trong chiều sâu khảo sát cha xác định

Trong quá trình đo vẽ ĐCCT tại khu vực dự án quan sátthấy 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 pháttriển chính của hệ thống khe nứt đo đợc có phơng vị hớngdốc và góc dốc là : hầm Vụng Quao 250ữ 260 ∠ 5ữ 100,

80ữ90 ∠ 20ữ 250, chủ yếu phát triển theo hớng Đông Tây Nam Hầm Ngô Ngã 330ữ345 ∠ 25ữ350, 120ữ130 ∠

Bắc-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 yếutrong đới nứt nẻ ( tồn tại trong các đới khe nứt ), hang hốckarst nguồn cung cấp chính là nớc mặt, nớc ma

Kết quả khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng côngtrình hầm Vụng Quao và hầm Ngô Ngã không thấy xuất hiệnnớc 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 nhngvẫn bị ảnh hởng khí hậu ven biển và rừng núi so với điềukiện 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 cócác 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, sôngHoàng Long, sông Bôi, sông Chanh, sông Sào Khê, sông HuệDỡng, sông Vân, sông Vạc, hầu hết các sông đều đổ rasông Hoàng Long và sông Đáy

Theo tài liệu điều tra nhiều năm mực nớc trung bìnhnăm tại khu vực khoảng +0.9 - :- +1.1, mực nớc vào mùa kiệtkhoảng +0.3 - :- +0.4 Mực nớc thiết kế cao nhất vào mùa makhoảng +2.3 Để đảm bảo điều tiết mực nớc trong vùng dự

án phục vụ du lịch bằng thuyền cần xây dựng hệ thống trạmbơm 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 tích1.400km2, 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 nghèonhng có nhiều tiềm năng thế mạnh về nông nghiệp, côngnghiệp, du lịch và một số ngành dịch vụ khác để phát triểnnền kinh tế xã hội của tỉnh

Trên cơ sở nguồn tài nguyên, đất đai, tiềm năng dulịch và con ngời Tỉnh uỷ, UBND tỉnh Ninh Bình đã xác

định phơng hớng, nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội trongthời gian tới của tỉnh, trong đó tập trung phát triển dịch vụ

du lịch là một trong những mục tiêu chính nhằm đa ngànhkinh tế công nghiệp không khói này nhanh chóng trở thànhngành kinh tế mũi nhọn góp phần phát triển ngành kinh tế xãhội thị xã Ninh Bình nói riêng và của tỉnh Ninh Bình nóichung

Nằm trong quy hoạch tổng thể khu du lịch đồng bằngBắc Bộ, Ninh Bình là một tỉnh có nhiều tiềm năng và thếmạnh 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 tạosức hấp dẫn và thu hút đợc đông đảo du khách trong vàngoài nớc đến thăm quan di lịch, thu hút đầu t trong vàngoài 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

đờng hầm đợc xác định dựa trên các yêu cầu kĩ thuật vềtiêu chuẩn thiết kế công trình và hiệu quả kinh tế mà côngtrình đem lại

* Tiêu chuẩn 1: Chiều rộng đờng hầm đợc thiết kếdựa trên đánh giá về cấp đờng thiết kế và lu lợng khách dulịch lu thông trên tuyến đờng trong thời kỳ cao điểm củamùa du lịch Lợng khách tham quan du lịch ớc tính vàokhoảng 1.0triệu lợt/năm Công trình thuộc tuyến giao thông

số một do đó chịu sự chi phối về cấp đờng trong tổng mặtbằng 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 củahầm là đảm bảo cung cấp cho ngời sử dụng một đờng hầm

an toàn, dịch vụ tốt, các hoạt động khai thác diễn ra trôichảy trong một không gian giới hạn, một bầu không khí dễchịu và một thời gian phục vụ lâu dài với chi phí bảo chìthấp 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 đợcchọn phụ thuộc vào yêu cầu thông gió, song sơ đồ mặt cắtngang cũng chịu tác động của các yêu cầu về giới hạn tĩnhkhông cho xe cộ Giới hạn tĩnh không còn có các yếu tố cầnthiết 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 phốibởi các tiêu chuẩn thiết kế hầm ( Việt Nam sử dụng tiêuchuẩn 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 chuẩnthiết kế, ngời thiết kế đa ra sơ đồ tĩnh không bên tronghầm 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 thớccủa hầm, tình hình địa chất, còn phải phù hợp với những

đặc điểm của vật liệu dùng để xây dựng vỏ hầm và

ph-ơng pháp thi công

Thực tế, đào hầm giao thông thờng có tiết diện nganghình tròn hoặc hình vòm bán nguyệt, vòm ba tâm, nămtâm, tờng thẳng hoặc tờng cong Đối với hầm Vụng Quao ng-

ời thiết kế chọn sơ bộ hình dạng tiết diện ngang của đờnghầm 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 địnhphụ thuộc vào các yếu tố nh: cấp đờng giao thông của đờnghầm, yêu cầu thông xe của đờng hầm, số làn xe, yêu cầuthông gió , Ngoài ra bề rộng tiết diện hầm phải đủ để bốtrí hệ thống tín hiệu, hệ thống đờng dây, đờng ống

Các khoảng cách an toàn: Đây là những khoảng cách dựtrữ để đề phòng những sai lệch trong khi thi công Khoảngcách dự trữ để đề phòng những sai lệch trong khi thi công.Khoảng cách dự trữ đợc quyết định phụ thuộc vào điềukiện địa chất và phơng pháp thi công Ngoài ra còn cókhoảng cách an toàn cho ngời sử dụng ,đối với các hầm giaothông có vỏ chống bằng bê tông, bê tông côt thép thì khoảngcách an toàn tính từ phần nhô ra nhất của phơng tiện giaothông đến vỏ chống tối thiểu là 150 mm

Theo đó, kích thớc của đờng hầm sẽ đợc xác định dựatrên các thông số chính cụ thể nh sau:

Độ dốc dọc lớn nhất imax = 0,4% về một hớng (do chiều dài ờng hầm <300m)

đ-Tuyến thẳng độ dốc ngang đờng: 2%

Mặt cắt ngang đờng hầm:

+ Mặt đờng 2 làn xe : 2 * 3,5 = 7,0m

+ 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 quihoạch chung toàn khu

Dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế hầm giao thông vàcác yêu cầu, số liệu kể trên bằng phơng pháp họa đồ, hìnhdạng 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 dựngdựa trên hình dạng kích thớc khuôn trong hầm đã đợc lựachọn 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

* tiết diện đờng hầm khi đào

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

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

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 nhằmxác định những thông số quan trọng nhất ảnh hởng đếnviệc sử lý khối đá, cung cấp cơ sở để hiểu rõ tính chất củamỗi loại đá đợc chia với chất lợng khác nhau, đồng thời cungcấp số liệu định lợng cho thiết kế kỹ thuật Ngoài ra, việcphân loại đất đá còn nhằm kiến nghị hỗ trợ cho các hớng dẫnxây dựng các đờng hầm, cung cấp cơ sở chung cho việcthông tin giữa kĩ s và các nhà địa chất học và liên hệ kinhnghiệm 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 đểphục vụ cho thiết kế các biện pháp gia cố, chống giữ ổn

định là một phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi trên thế giớihiện nay Công tác khảo sát, thí nghiệm tại hiện trờng hai đ-

ờng hầm Vụng Quao và Ngô Ngã thuộc dự án xây dựng khu

du lịch tràng An tỉnh Ninh Bình theo phơng pháp mới nhRQD( Rock Quality Designation), RMR( Rock MassRating),Q(Rock Mass Quality ) của Deere,Bienawsky Đây lànhững phơng pháp đánh giá ổn định khối đá đang đợc ápdụng rộng rãi có hiệu quả ở nhiều nớc trên thế giới ở Việt Namvài năm gần đây tại một số công trình xây dựng đờnghầm giao thông, hầm thủy điện , có sự t vấn giám sát củanớc ngoài đều đợc áp dụng các phơng pháp đánh giá chất l-ợng của khối đá

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

Phơng pháp RQD ( còn gọi là phơng pháp chỉ số chất ợng- Rock Quality Designation ) do Deere đề xuất vào năm

l-1963 Từ quan sát và nhận xét rằng độ dài các thỏi khoan lấylên 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 khoanlàm tham số phản ánh chất lợng Deere đề nghị sử dụng kháiniệm chỉ số chất lợng khối đá, viết tắt là RQD và xác địntheo công thức sau:

Trong đó:

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

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 tơng ứng với các trị số RQD khác nhau

Bảng 2.1.Phân loại khối đá theo Deere

RQD Phân loại

chất lợng

Số khe nứttrên 1 mdài ( kkn)

Tỷ lệmôđunbiến dạng(kE)

90-100 Rất tốt <1 0,8-1 0,8-1,0

Nh vậy RQD thực sự chỉ là một chỉ số phản ánh mức độnứt 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 đợcxác định theo số liệu đo vẽ ở vách hố đào, vách đờng lò Cụthể là: trong trờng hợp không xác định đợc RQD từ các lỗkhoan thăm dò hoặc lấy mẫu, có thể tính gián tiếp bằngcông thức thực nghiệm ( Palmstrom, 1982):

RQD= 115-3,3Jv

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

* Phân loại theo RMR:

Năm 1974 Bieniawski đã đa ra bảng phân loại dùngtrong xây dựng công trình ngầm theo thang điểm số RMR (Rock Mass Rating) có chú ý

đến 6 yếu tố ảnh hởng khác nhau, xác định theo biểu thức:

RMR=I1+I2+I3+I4+I5+I6Trong đó:

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

.

Jr- Chỉ số thể hiện độ nhám của khe nứt

Ja- Chỉ số thể hiện trạng thái của khe nứt khi thànhkhe nứt tiếp xúc đợc với nhau khi trợt

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

Sáu tham số này đợc kết hợp thành ba cặp thừa số với ýnghĩa 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 khốinứt,

Jw/SRF đặc trng cho “ứng suất hữu hiệu”, tác dụngvào 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 ,

Đặc điểm ổn

định của khối đá

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

Đờng hầm đợc đào qua một dãy đá vôi cao Phần bênngoài 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 bênngoài giới hạn nóc hầm khoảng 5,7m Đoạn tờng này khối đá bịnứt 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 địahình đá vôi ( chiều cao Hh) khoảng 8 ữ 15 m.

Phần cửa hầm phía Ninh Bình có chiều dài khoảng9m là phần đá vôi bị phong hóa, nứt nẻ mạnh đến rất mạnhtheo 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 đấtsét , đất sét màu vàng xám, thấm nớc Chất lợng khối đáthuộc loại xấu có nơi rất xấu( theo phân loại chất lợng khối

Khối đá vôi bao quanh đờng hầm thuộc loại chất lợngtrung bình cấp III ( theo phân loại chất lợng khối đá)

* Tờng hầm bên trái

Có chiều dài khoảng 48 m Phần cửa hầm tờng bêntrái dài hơn tờng bên phải khoảng 15,4 m do vậy cửa hầm códạng bị chéo góc Phần tờng bên ngoài phía cửa hầm dàikhoảng 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 thicông gia cố cửa hầm

Phần cửa hầm dài khoảng 10,8 m và phần cuối đờnghầm dài 6m vách đá vôi bị nứt nẻ mạnh theo 3 ữ5 hệ chính vànhiều khe nứt dạng vô hớng Khối đá vôi ở cửa hầm thuộc loạixấu ,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 lợngkhối 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 côngtrình trong giai đoạn thi công và vận hành, trên cơ sở điềukiện thực tế tuyến đờng hầm: có 4 phơng án gia cố tạmtrong thi công

Dạng I áp dụng trong vùng đá gốc, cấu tạo phân lớp dày íthoặc không nứt nẻ, kết cấu gia cố sử dụng bê tông phun dày10cm Kết hợp với neo điểm BTCT Φ25AII, chiều dài gia cố hầmNgô Ngã 30m, hầm Vụng Quao không có.

Dạng II áp dụng cho các vùng có lớp IB, IIA có mật độ khenứt 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 dàihầm Ngô Ngã 20,02m; hầm Vụng Quao 18,0m

Dạng III áp dụng cho các vùng đá lớp IB, IIA nứt nẻ mạnhmật 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 củadạng gia cố này là vòm thép H20 và đổ bê tông M300 dày20cm Vòm thép H20 đóng vai trò là kết cấu chống tạmtrong quá trình thi công sau khi đổ bê tông chúng trở thànhcốt 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 Ngã13,82m của hầm Vụng Quao 41m Để đảm bảo cho việc khai

mở hầm và vận hành đợc an toàn, kết cấu chính của dạnggia cố này là vòm thép H20 và đổ bê tông M300 dày 35cmsau khi dựng vì chống

Tuỳ theo tình hình địa chất thực tế thi công để ápdịng 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 hầmbằng bê tông cốt thép M300, cốt thép AII với các đặc tính kỹthuật nh sau:

Bảng 2.4: Các số liệu của vật liệu vỏ hầm

hiệu

Đơnvị

Cờng độ chịu nén Rn kG/cm

Hệ số poatxông à - 0,2Trọng lợng riêng γbt kG/cm

ứng suất kéo, nén cho

nh bê tông phun, vì neo tùy theo tình hình địa chất cụthể

Hình dạng kích thớc tiết diện ngang của đờng hầmchính nh đã chọn ở trên có dạng vòm bán nguyệt và tờngthẳng , 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 địnhkích thớc vỏ chống ta tính theo phơng pháp của Davdov,chiều dày sơ bộ của vỏ chống bê tông đợc xác định theocông thức:

f

B h

0

1 1 ,m (2.2)Trong đó :

11 06 ,

2

*Kiểm tra lại chọn dạng vòm nóc:

Theo Davdov, dạng vòm nóc phụ thuộc vào tỷ lệ giữa chiềurộng và chiều cao của vòm phá hủy đá, chiều rộng ( khẩu độ

đờng hầm ) Theo đó, nếu vòm nóc có dạng vòm bán nguyệtthì 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 dạngvòm 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 pháptính chiều cao vòm sụt lở nh : phơng pháp của giáo sM.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, tínhchất cơ lý của đất đá khác nhau Qua quá trình phântích tính toán, đối với đờng hầm Vụng Quao ta sử dụng ph-

ơng 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 môitruờng rời nằm trong trạng thái cân bằng giới hạn Phân tíchcác đờng giới hạn phá huỷ, Moxtkov đã biểu diễn đợc chúngbằng phơng trình đờng cong logarit:

ρ = R0 em ψ

Trong đó: ρ - Khoảng cách từ tâm vòm đến đờng giới hạnphá huỷ

R0- Bán kính vòm hầm

m- Hệ số phụ thuộc vào tính chất cơ học của đất

đá, xác định bằng phơng pháp thống kê các tài liệu trongquá trình xây dựng: đá rắn chắc có m=0ữ0,05, đá chắc

và nứt nẻ trung bình có m=0,1ữ0,15; đá cứng trung bình,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 đợc xác định theo công thức sau:

hfh= n.B với

2 sin 2

1

0

2 α

0 , 11

2

90 sin 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 nóichung 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 màcác loại áp lực này sẽ xuất hiện với mức độ khác nhau

Hiện nay có nhiều phơng pháp tính áp lực đá xungquanh tác dụng lên vỏ chống công trình ngầm Với các côngtrình có tiết diện lớn nh hầm Vụng Quao và đợc đào trong

đất đá tơng đối cứng chắc, việc áp dụng các giả thiết phổbiến tính áp lực đất đá của M.M Protodiaconov hay của P.M.Tximbarevich là không phù hợp với thực tế các giả thiết trênchỉ 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 trungbình Trong trờng hợp này sử dụng giả thiết của Mostkov đểtính toán là thích hợp nhất hiện nay

qn = Pn + g , T/m2

Trong đó:

Pn - áp lực nóc, Pn = 5,427 , T/m2

g- Trọng lợng bản thân vỏ hầm (có kể đến cả ∼

d - chiều dày vỏ chống bê tông đã chọn d = 0,3m.

Do đó : g0 = 1,3 2,3 0,3 = 0,897 T/m2 Tại chân vòm, g = g1 = 1,345 T/m2

Vậy tải trọng thẳng đứng phân bố có dạng hình thang, có

đáy nhỏ tại đỉnh vòm, đáy lớn tại chân vòm:

tính toán áp lực hông hiện nay phổ biến là giả thuyết củagiáo s P.M Tximbarevich( phát triển theo giả thuyết áp lực của

đất đá tác dụng lên tờng chắn của Culông), theo đó áp lựchông phân bố có dạng hình thang, có các đáy là cờng độ áplực tại đỉnh và nền hầm, đợc xác định theo công thức:

- tại mức đỉnh vòm:

P1 = qh1 = γ.hfh.tg2 (450 - ϕ/2) ; T/m2 (2.10)

-tại mức nền:

P3 = qh3 = γ.(H1 + hfh).tg2 (450 - ϕ/2) ; T/m2 (2.11)Trong đó:

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:

P1 = 2,7.1,34.tg2[(900 - 810)/2] ≈ 0,022 T/m2

P3 = 2,7.(1,34 + 9,2) tg2[(900 - 810)/2] ≈ 0,17T/m2

Tuy nhiên để thuận tiện cho tính toán ta coi áp lực sờn làphân bố đều với giá trị:

qs = + = + 1 , 2 =

2

17 , 0 018 , 0 2

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 đàohầm vào đất đá mềm yếu và ngậm nớc nhiều( nh đá phiếnsét), thờng có áp lực tác dụng lên nền của đờng hầm Tác giảcòn 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 tảitrọng này ở cả hai bên thành hầm, làm cho đất đá nền cókhuynh hớng bị đẩy vào phía trong hầm, do đó gây nên áplực nền Cũng có trờng hợp do đất nền bị trơng nở gây nên

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 đờng hầm Do vậy để tính toán ta chỉcần xét một nửa vòm Sơ đồ tính toán nội lực trong vỏchống 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 cònmô men uốn M0 và lực dọc H0 Chọn hệ trục tọa độ Oxy nhhình vẽ Vòm đợc chia thành 6 đoạn bởi 7 mặt cắt

Đơn vị tính áp lực: T/m2

Hình 2.5 Sơ đồ tính toán nội lực trong vòm

Các thành phần nội lực ở mỗi tiết diện bất kỳ đợc xác địnhtheo các công thức:

- Mô men :

Mx = M0 + H0.y - Px.px - Fy.ey ; T/m2( 2.14)

.

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

( )

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:

Bảng 2.5 kết quả tính toán nội lực trong vỏ chống

0,0287

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 đànhồi Theo tác giả, tiêu chuẩn đánh giá tờng chế độ làm việc

của tờng là đại lợng α, đợc xác định theo công thức:

.

C J

E

E

à

à π

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 =

Pđ =

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

2

q

Ny = Nx + Gy - .( 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

0.877863

1.389478

2.6.3 Tính toán móng 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 ứngsuất cho phép của đất đá nền dới đáy móng là [σ]n = 50Mpa = 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

Nhận xét:

Theo kết quả tính nội lực của vỏ chống ta thấy tại hầu hếtcác mặt cắt có độ lệch tâm rất lớn, độ lệch tâm này lớnhơn độ lệch tâm cho phép [e]=d0/6=0,4/6 = 0.066 m, vìvậy để đảm bảo ổn định cho vỏ chống thì ta phải tínhtoán bố trí thêm cốt thép vào kết cấu

2.7 Tính toán cốt thép

Để tính toán cốt thép ta chọn mặt cắt nguy hiểmnhất để tính toán đó là mặt cắt 6-6 tại vòm có các thànhphần nội lực M = Mmax = 19,44 (T.m)và N= 27,75 ( T ), độlệch tâm e= 0 , 71 71

75 , 27

44 ,

Ta tính cốt thép cho một mét dài vỏ chống Nh vậy ta

có bài toán nh sau: Thiết kế cốt thép đối xứng cho cấu kiệnhình chữ nhật có kích thớc F = b ì h = 100 ì 50 cm2 dọctheo công trình ( lấy đối với 1 m dài nên l0 = 1m = 100 cm),mô men M = 19,44 T.m , lực dọc là N = 27,75 T, độ lệch tâm

là e0 = 0,71 m = 71cm Cấu kiện dùng cốt thép AII, bê tôngM300

2.7.1 Chọn cốt thép.

Ta có các dữ kiện đầu bài:

- Cờng độ chịu nén tính toán của bê tông M300: Rn =

Hình 2.8 sơ đồ tính toán cốt thép

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 Chiều cao vùng chịu nén là:

4 , 26

50 130

10 75 , 27

N x

33 10 75 , 27 ) (

e N

Kiểm tra hàm lợng cốt thép :

50 100

16 , 6

% 100

176 , 7 176 , 7

% 100

- Cốt phân bố: cốt phân bố dùng thép AII Φ14, bố trí dọctheo trục đờng hầm, nằm trên các đờng bao chứa cốt chịulực, khoảng cách giữa các cốt phân bố là 250 mm

- Cốt đai dùng để liên kết lốp ngoài và lớp trong của thépchịu lực Ta sử dụng thép AI Φ 12, khoảng cách giữa các cốt

đai là 600 mm

* Bê tông phun M300: Rn = 30 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2; E0 =

200000 kG/cm2; à = 0,2; γ = 2,4 T/m3 Chiều dày lớp bê tôngphun Δ = 0,1m

* Neo bê tông cốt thép: cốt thép AIII Φ25, vữa bê tông dính kếtM300, chiều dài neo 3m, khoảng cách giữa các neo trong 1vòng và giữa các vòng neo là 1,5 m

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

σn = 54 MPa; E0 = 3324 MPa; à = 0,2; γ = 2,62 T/m3; m =0,303, s = 0,0002

2.8.2 kết quả

H×nh 2.10 m« h×nh tÝnh

H×nh 2.11 øng suÊt σ1

H×nh 2.12 øng suÊt σ3

Hình 2.13 tổng biến dạng

Hình 2.14 hệ số độ bềnKết luận: qua tính toán ta thấy hệ số độ bền của đờnghầm > 1 nh vậy với bê tông mác 300 có chiều dày 30 cm thì

đờng hầm ổn định

Chơng 3 : thiết kế thi công

3.1 Khái quát công tác thi công đờng hầm 3.2 Công tác thi công vỏ chống cố định.

3.3 Quy trình và biện pháp thi công vỏ chống cố định.

- Kích thớc tiết diện ngang công trình Đây là điều kiện

đầu tiên và rất quan trọng trong việc chọn sơ đồ đào Vìkích thớc công trình có ảnh hởng đến độ ổn định củacông 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 trongviệc chọn sơ đồ đào Nếu máy thi công có đủ năng lực thicông toàn bộ gơng cùng một lúc ta mới có thể thi công tòan g-

3.1.1.2 Lựa chọn sơ đồ thi công

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

th-Yêu cầu của cơ bản của sơ đồ thi công là sơ đồ thicông 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 lịchTràng 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 diệntích đào tơng đối lớn 73,53 m2, chiều dài đờng hầm khônglớn lắm 59 m Để các công tác chính ít chịu ảnh hởng đếnnhau 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 tạmhết chiều dài hầm sau đó mới tiến hành chống cố định

Đây là sơ đồ thi công tơng đối đơn giản,công tác tổ chứcthi 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 Vìvậy ta lựa chọn phơng pháp khoan nổ mìn để thi công đ-ờng hầm

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

ph-¬ng ph¸p khoan næ m×n cã u ®iÓm lµ gi¸ thµnh rÎ C«ngnh©n vµ c¸n bé thi c«ng cã nhiÒu kinh nghiÖm trong thi c«ngkhoan 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

ChiÒucao

Bậc dới ta chọn phơng pháp thi công ngang Các thiết

bị thi công cũng sử dụng nh gơng bậc trên Máy khoanBOOMER 352, thuôc nổ Powergel magum 3151, Kíp nổEXEL, dây nổ Powerplex 5 và dùng máy nổ mìn KVP -1/100M

Hộ chiếu khoan nổ mìn bậc trên và bậc dới đợc thểhiện 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, quạtgió đặt tối thiểu cách cửa hầm tối thiểu 20 m

Loại quạt sử dụng là quạt VOK-1

3.1.4 Công tác xúc bốc vận chuyển

Đờng hầm có tiết diện khá lớn vì vậy khối lợng đất đáphá 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 400D

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