đánh giá điều kiện địa chất công trình phục vụ thi công công trình ngầm đoạn từ nhà ga bến thành đến nhà ga nhà hát thành phố hồ chí minh

Đề tài “ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH PHỤC VỤ THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM” được thực hiện để góp phần làm sáng tỏ các thông tin về tính chất đất đá trong khu vực nghiên cứu.. PHƯ

iii

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ viii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG NGẦM 3

Các nghiên cứu trong nước 3

1.1.1 Các nghiên cứu ngoài nước các công trình xây dựng 4

1.1.2 Các đặc điểm cần lưu ý khi xây dựng đường hầm trong khu vực đô thị 5

1.1.3 Các rủi ro phát sinh trong quá trình thi công 5

1.1.4 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 9

Vị trí địa lí 9

1.2.1 Mạng lưới thủy văn 12

1.2.2 Địa hình 12

1.2.3 Khí hậu 13

1.2.4 Kinh tế 15

1.2.5 Dân cư 17

1.2.6 Giao thông 18

1.2.7 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU 19

2.2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 19

2.3 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ VIẾT BÁO CÁO 19

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20

3.1 ĐẶC ĐIỂM QUY MÔ DỰ ÁN 20

Giới thiệu dự án 20

3.1.1 Quy mô dự án: 20 3.1.2

iv

3.2 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC NGHIÊN

CỨU 21

Địa hình – địa mạo 21

3.2.1 Cấu trúc địa chất 22

3.2.2 Địa chất thủy văn 23

3.2.3 Tính chất cơ lý của đất đá 23

3.2.4 Đánh giá khả năng ăn mòn bê tông 28

3.2.5 Các hiện tượng địa chất công trình động lực 29

3.2.6 Điều kiện vật liệu xây dựng 31

3.2.7 Điều kiện khai thác thi công 31

3.2.8 Tác động môi trường 32

3.2.9 3.3 ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH NGẦM 33

Cơ sở lý luận 33

3.3.1 Tính tải trọng (áp lực) theo Terzaghi 36

3.3.2 Kết quả tính toán theo Plaxis 40

3.3.3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 1

SƠ ĐỒ VỊ TRÍ HỐ KHOAN 2

HÌNH TRỤ HỐ KHOAN 3

MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 4

BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ 5

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TCXDVN/TCN/TCVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Nhiệt độ không khí trung bình (Trạm Tân Sơn Hòa) (oC) 13 Bảng 1 2 Lượng mưa trung bình tháng giai đoạm từ năm 2011 – 2015 14 Bảng 3 1 Tổng hợp kết quả thí nghiệm trên mẫu nước 28

viii

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ

Hình 1 1 Phá sập nhà, sau khi xảy ra sự cố trong đường hầm trên tuyến tàu điện

ngầm số 4 ở Thượng Hải 9

Hình 1 2 Các tòa tháp tập trung tại quận 1 10

Hình 1 3 Bản đồ quận 1 - thành phố Hồ Chí Minh 10

Hình 1 4 Vị trí nhà ga Bến Thành đến nhà ga Nhà Hát Thành Phố 11

Hình 1 5 Sơ đồ cao độ ở khu vực nhà ga Nhà Hát Thành Phố 12

Hình 3 1 Cơ cấu của Hiện tượng xói ngầm 30

Hình 3 2 Khai báo mô hình đầu vào 40

Hình 3 3 Bước gán thông số vật liệu cho lớp đất và cho vật liệu hầm 40

Hình 3 4 Thiết lập mô hình chung của đất 41

Hình 3 5 Tính toán (các bước thi công) 42

Hình 3 6 Kết quả tính 42

Đồ thị 1 1 Lượng mưa trung bình tháng giai đoạn 2011 đến 2015 14

Sơ đồ 2 1 Sơ đồ tính toán theo Terzaghi 34

Sơ đồ 2 2 Sơ đồ tính toán áp lực theo Terzaghi 35

Sơ đồ 3 1 Xác định tải trọng theo Terzaghi 37

Sơ đồ 3 2 Sau khi tính toán áp lực lên công trình ngầm 39

ix

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Nội dung chính của đồ án tốt nghiệp tập trung vào việc giới thiệu một cách tổng quát nhất các loại công trình ngầm giao thông có thể triển khai phù hợp với điều kiện khu vực Thành phố Hồ Chí Minh Bên cạnh đó là đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực thực hiện công trình ngầm phục vụ nhu cầu đi lại và giảm ùn tắc giao thông

Để thi công trình ngầm thì cần phải quan aam đến các đặc điểm cần lưu ý cho xây dựng công trình ngầm, rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thi công công trình ngầm nhằm giới thiệu các đề xuất phù hợp khi xây dựng các công trình ngầm Đặc biệt là giới thiệu khu vực và vị trí xây dựng công trình ngầm có những điều kiện tự nhiên như thế nào, cũng như có cái nhìn tổng quan về khu vực xây dựng thi công Từ đó, nắm rõ thông tin chính xác để làm cơ sở đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực

Bên cạnh đó thì phương pháp nghiên cứu để tìm hiểu rõ hơn khu vực nghiên cứu bằng việc khảo sát thực địa những nhà ga đang thi công để nắm được tiến độ công trình cũng rất quan trọng Và vận dụng các kỹ năng tin học văn phòng như word, excel hay những phần mềm Autocard, Mapinfor để thành lập các bản đồ cụ thể cho khu vực đánh giá

Cuối cùng là kết luận và thảo luận về các điều kiện đánh giá địa chất công trình của khu vực là trình bày các yếu tố ảnh hưởng, các kết quả để xác định hiện trạng đất nền trước khi bước vào thi công trình ngầm Từ đó nêu ra những thuận lợi và khó khăn khi thi công, đặc biệt là những hiện tượng động lực gì có thể xảy

ra trong quá trình thi công Áp dụng công thức tính tải trọng tác dụng lên công trình ngầm bằng công thức Tezaghi để có thể đưa ra những con số cụ thể tải trọng đất nền giao thông tác động lên công trình thi công

1

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, Thành phố Hồ Chí Minh vẫn đang dẫn đầu cả nước là thành phố lớn nhất Việt Nam về các mặt như dân cư, đô thị hóa, ngoài ra còn là một trong những trung tâm kinh tế, văn hóa, xã hội và giáo dục hàng đầu

cả nước Đúng trước sự phát triển chóng mặt của nền kinh tế và mức độ đô thị hóa đó, Thành phố Hồ Chí Minh đang đứng trước đô thị hóa dẫn đến chật chội, thường xuyên ùn tắc, hệ thống giao thông kém hiệu quả Môi trường thành phố đang bị ô nhiễm, khói bụi từ các phương tiên giao thông, sinh hoạt và các hoạt động công nghiệp sản xuất Vì vậy, để xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh phát triển lâu dài cần phải có quá trình đô thị hóa đúng, hợp lý trong thời buổi khan hiếm tài nguyên đất hiện nay Và theo thời gian, các công trình cao tầng, công trình ngầm bên dưới lòng đất cũng dần dần mọc lên nhằm đáp ứng cho việc phát triển kinh tế của quận Tuy nhiên, do đặc điểm địa hình, địa chất khu vực mà việc xây dựng các công trình trên địa bàn quận còn vướng phải nhiều khó khăn, chính điều này đã cản trở không nhỏ vào quá trình quy hoạch dân số và phát triển của vùng Chính vì vậy, ngày nay việc đẩy mạnh nghiên cứu, khảo sát địa chất trong vùng được xem là 1 ưu tiên trong quá trình đô thị hoá của vùng, nhằm đem lại nhiều hiệu quả trong xây dựng và kinh tế

Đề tài “ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH PHỤC

VỤ THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM” được thực hiện để góp phần làm sáng

tỏ các thông tin về tính chất đất đá trong khu vực nghiên cứu Từ đó, nhìn nhận

về các đặc điểm công trình - thủy văn của khu vực đối với việc xây dựng các công trình bên trên Nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng, đồng thời có các biện pháp

xử lý sao cho thật phù hợp

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

 Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, thủy văn của khu vực

 Tìm hiểu các thuận lợi và khó khăn trong quá trình xây dựng của công trình

 Đánh giá khả năng ăn mòn của nước ảnh hưởng đến công trình

2

 Đánh giá khả năng chịu tải, và dự báo các hiện tượng động lực công trình

có thể xảy ra trong quá trình thi công

3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

3.1 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu tổng hợp các tài liệu về đặc điểm địa lí tự nhiên, địa hình địa mạo, địa chất, địa chất công trình, các tiêu chuẩn áp dụng,

Nghiên cứu đặc điểm địa tầng khu vực

Nghiên cứu các tính chất vật lí và cơ học của đất nền

Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên có ảnh hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Tuyến đường Metro đô thị Thành phố Hồ Chí Minh (Tuyến số 1: Bến Thành – Suối Tiên) đoạn từ nhà ga Bến Thành đến nhà Nhà Hát Thành Phố

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Phương pháp thu thập tài liệu:

Tìm kiếm và thu thập tài liệu nghiên cứu có sẵn về khu vực cần nghiên cứu: địa tầng, lịch sử nghiên cứu, địa chất công trình, tình hình kinh tế, xã hội, khí hậu - khí tượng, địa chất thủy văn,…

 Phương pháp khảo sát thực địa:

Thực hiện các lộ trình khảo sát, các buổi thực địa trong các khoản thời gian trước và trong khi thực hiện công trình nghiên cứu, đưa ra các nhận xét

và nhìn nhận về đặc điểm, điều kiện tự nhiên trong phạm vi nghiên cứu của

đề tài

 Phương pháp tổng hợp và viết báo cáo:

Tổng hợp các tài liệu hố khoan, nghiên cứu các loại bản đồ, tài liệu báo cáo khảo sát địa chất công trình đã thực hiện, tham khảo tài liệu cơ học đất, các phương pháp xử lý nền, các đề tài nghiên cứu đã công bố có nội dung liên quan

Đô Lương Ngành đường sắt có một số hầm ngầm ở miền Trung, điển hình là hầm Phước Tượng trên đòe Hải Vân thuộc Thừa Thiên Huế

Trong chiến tranh chống Pháp, chống Mỹ hầm được xây dựng nhiều song chủ yếu là hầm ngắn nhằm mục đích phục vụ quốc phòng làm kho tàng, công sự,…

Sau ngày thống nhất năm 1975, đầu tiên xây dựng hầm Dốc Xây trên Quốc Lộ 1A ở phía Nam tỉnh Ninh Bình dài khoảng 100m

Tháng 5/2002 Việt Nam đã khánh thành hầm Aroàng I trên đường Hồ Chí Minh dài 453m và tiếp tục xây dựng hầm Aroàng II

Hầm đường bộ đèo Hải Vân khẩu độ 12,85m, cao 11m và dài hơn 6,7km khánh thành vào ngày 02/06/2005 là một trong những dự án giao thông quan trọng áp dụng khoa học công nghệ tiên tiến của nước ta trong công cuộc xây dựng đất nước Khi hầm hoàn thành xong đã rút ngắn thời gian qua đèo từ 1 giờ xuống còn 15 phút

Hầm Thủ Thiêm nối quận 1 và quận 2 của Tp.HCM được xây dựng với chiều dài của hầm là 1,49km Cho đến nay, Việt Nam có khoảng 52 hầm giao thông được xây dựng trong thế kỷ 20 và đầu thế kỹ 21 theo các tiêu chuẩn thiết

kế và thi công của Pháp, Nga, Trung Quốc, Áo ứng với mỗi thời kỳ khác nhau

Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật và sự ra đời các công nghệ thi công hầm mới, hiện đại, trong tương lai không xa hầm và công trình ngầm ở nước ta sẽ có bước phát triển mới rất to lớn khi các tuyến đường giao thông phải

đi vào các vùng đồi núi hiểm trở hoặc vùng đô thị lớn

Thời thượng cổ con người đã biết đào hầm ngầm đặc biệt để khai thác quặng mỏ và than đá Người La Mã đã xây dựng các đường hầm ngầm thủy lợi đến nay vẫn còn tốt Gắn liền với sự phát triển, của thiết bị và phương tiện sản xuất, đường hầm hiện đâị đầu tiên là đường hầm Malpas qua kênh đào Midi dài 173m được xây dựng ở Pháp vào năm 1679 – 1681 Đường hầm càng phát triển khi vận chuyển đường sắt cáng phát triển để vượt qua các chướng ngại vật như núi, đèo,…

Vào thế kỉ XX ở các thủ đô lớn trên thế giới đã xây dựng mạng lưới tàu điện ngầm đô thị hiện đâị, đặc biện là ở Maxcova

Một số công trình ngầm tiêu biểu trên thế giới qua các thời kỳ như sau:

- Năm 1826 – 1830 xây dựng đường hầm đường sắt dài 119m ở Anh

- Năm 1935 xây dựng đường tàu điện ngầm ở Maxcova

- Năm 1857 – 1871 xây dựng đường hầm Monxenis dài 12,8km nối Pháp với Ý

- Năm 1872 – 1882 đường hầm Xen – Gotan dài 14,482km nối Ý với Thụy Điển

- Năm 1991 nước Anh và Pháp xây dựng đường hầm xuyên qua eo biển Manche nối liền nước Anh với Pháp mang tên Euro Tunnel dài 50km (trong đó

có 37,5km nằm sâu cách mặt nước biển khoảng 100m) hoàn thành năm 1994 Công trình được đánh giá là kỳ quan kỹ thuật ngầm giữa Anh và Pháp

- Năm 1995 Trung Quốc đã xây dựng hầm đường bộ Tần Lĩnh dài 19,45km đã tạo một bước đột phá mới về kỹ thuật xây dựng đường hầm

Hướng tuyến:

- Phải phù hợp với hạ tầng đô thị

- Tránh đi qua các công trình gây chướng ngại như các móng sâu của các

- Yêu cầu khả năng chịu tải và độ biến dạng cao hơn nhiều so với các công trình ngầm ngoài đô thị

Lựa chọn giải pháp thi công:

- Phải đảm bảo hạn chế tối đa tác động đến các công trình bên trên

- Đảm bảo được vệ sinh môi trường, hạn chế gây ô nhiễm cho môi trường địa chất

- Điều kiện mặt bằng thi công phù hợp

Nói tóm lại, khi xây dựng đường hầm trong khu vực đô thị, ta phải xem xét một cách thấu đáo và cẩn thận các vấn đề như:

- Xác định độ sâu đặt hầm hợp lý

- Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các công trình lân cận

- Mức độ ảnh hưởng của công trình ngầm với các công trình hiện hữu

Các rủi ro phát sinh trong quá trình thi công

6

hưởng lớn tới dân cư, các công trình bên trên mặt Bởi tất cả các khâu thiết kế và thi công là một khối lượng công việc rất phức tạp, đòi hỏi nhiều chuyên ngành khác nhau, từ kiến trúc về địa chất khu vực, xây dựng, vật liệu đến cơ khí và môi trường,… Bất kỳ một thiếu sót nào trong khảo sát phương pháp đào, thiết kế hay lỗi do máy móc cũng có thể dẫn đến tai nạn sụp lún, để lại những hậu quả vô cùng nghiêm trọng, ảnh hưởng tới tính mạng con người, đời sống xã hội và thiệt hại về kinh tế

Nhìn chung, các rủi ro khác nhau với nhiều nguyên nhân khác nhau trong quá trình khảo sát, thiết kê, thi công và vận hành nhưng rủi ro thường xuyên và

để lại những hậu quả lớn và lâu dài là hiện tượng lún mặt đất

Hiện tượng sụp lún mặt đất do sự hiện diện của công trình ngầm là biến dạng đứng dọc trục hầm xảy ra bên trong nền đất có tính nén lún cao và chịu ảnh hưởng của quá trình đào hầm

Thông thường, quá trình lún mặt đất do sự hiện diện của hầm gồm 3 giai đoạn sau:

- Phần trước khiên đào, mặt đất nhô lên

- Mặt đất lún do quá trình thi công hầm

- Quá trình lún do sự cố kết của khối đất đá bị xáo trộn

Theo các tài liệu nghiên cứu, hầu như lún mặt đất xảy ra lớn nhất là trong quá trình thi công, chịu ảnh hưởng chủ yếu của phương pháp thi công đường hầm

và điều kiện địa chất khu vực xây dựng

Nguyên nhân gây lún có thể nhận xét sơ bộ bao gồm:

- Sự thay đổi trạng thái ứng suất của đất nền

- Sự thay đổi áp lực nước dưới đất trong quá trình thi công và vận hành

- Sự biến dạng của vỏ hầm dưới tác động của áp lực địa tầng

- Quá trình cố kết của khối đất bị xáo trộn xung quanh hầm

Một số kinh nghiệm giải pháp nhằm giảm và tránh được những rủi ro trong xây dựng đường hầm:

Công tác quy hoạch: Quy hoạch hệ thống các công trình ngầm thực sự là

vấn đề phức tạp, bị chi phối không chỉ bới sự phát triển lâu dài của thành phố, bởi các dự án xây dựng trước mắt, lâu dài trên mặt đất mà còn phụ thuộc vào

Khối đất đá luôn là yếu tố khách quan phức tạp, tiềm tàng các nguồn rủi

ro, nguy hiểm Hiểu biết kỹ về khối đất đá sẽ cho phép hạn chế những rủi ro do nguyên nhân khách quan này Công tác khảo sát, thăm dò đóng vai trò quyết định, do vậy cần phải điểu tra thăm dò thận trọng, cùng với các phương pháp phân tích hiện đại

Tuy nhiên, không thể phó thác hoàn toàn vào kết quả thăm dò Dù có thăm

dò đầy đủ cẩn thận đến đâu thì cũng không thể lường hết các biến động về địa chất Vì vậy, trong quá trình thi công luôn cần phải chú ý thăm dò, theo dõi thường xuyên

Nhiều phương pháp đo đạc địa kỹ thuật, địa vật lý đã được phát triển, cho phép dự báo được những bất thường ở diện rộng trong quá trình thi công, cũng như theo dõi những biến đổi trạng thái cơ học trong khối đất đá, cho phép điều chỉnh biện pháp thi công, điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với điều kiện thực tế

Công tác thiết kế: Trong quá trình thiết kế cần phải chú ý phân tích các tổ

hợp tải trọng khác nhau, các ảnh hưởng đa dạng của yếu tố thiên nhiên, cần phân tích dự báo các rủi ro có thể xảy ra để chuẩn bị thích hợp trong quá trình thi

công Phân tích rủi ro cần được xem là một bộ phận của công tác thiết kế

Lựa chọn phương pháp thi công, giải pháp kỹ thuật: Ngày nay có khá

nhiều phương pháp thi công đã được phát triển và hoàn thiện để xây dựng các công trình ngầm Mỗi phương pháp đều có phạm vi và điều kiện ứng dụng xác

định

Một số ví dụ về rủi ro công trình ngầm ở một số nước trên thế giới

Vành Trude của tàu điện ngầm thành phố Muenchen (Munich), Đức, 1994: Tuyến tàu điện ngầm U1 được kéo dài để khai thác khu hội chợ nằm tại

phía đông Muenchen Các đường hầm của công đoạn thi công “vành Trude” được thi công bằng phương pháp bê tông phun Một đề nghị đặc biệt của các nhà thầu là nên đào đường hầm phía dưới lớp sét cách nước, để không gây ảnh hưởng

8

đến khối nước ngầm phía trên Sau khi bắt đầu công tác đào đã xảy ra hiện tượng sập lở tại một gương Các thợ đào hầm không còn khống chế được nước và vật chất sập vào và do vậy đã rời khỏi hầm sau thời gian ngắn Trên mặt đất, gần ngã

tư đường phố đã xuất hiện nhanh một phễu lún sụt, cũng bị nước ập vào nhanh Một xe buýt, đang đứng chờ tại ngã tư, không kịp chạy ra khỏi khu vực sập đất

và bị tụt xuống phễu lún Ba hành khách đã bị chết “đuối” Để không gây nguy hại cho khu vực xung quanh, người ta đã lấp đầy phễu sập đất bằng bê tông Để khắc phục, nhà thầu đã tiến hành thi công một vòng tường vây quanh bằng cọc khoan nhồi và đào xúc đất phía trong thận trọng, trước hết là để đào lấy thi thể người chết Khi đào, người ta phát hiện rằng chiều dày lớp đá phấn (Mergel) nằm giữa hai lớp cuội chứa nước, mỏng hơn so với trong tài liệu thiết kế Ngoài ra các khe nứt trong đá phấn chứa cát đã dẫn đến hiện tượng thấm nước và đó là nguyên nhân của sự cố Sau đó tuyến hầm được thi công bằng cách sử dụng phương pháp buồng khí nén

9

Tàu điện ngầm Thượng Hải (Shanghai), Trung Quốc, 2003: Trong

chương trình mở rộng mạng tàu điện ngầm của thành phố Thượng Hải, năm 2000 người ta bắt đầu thi công tuyến đường số 4, gọi là ’đường ngọc trai’ Đoạn hầm

cơ bản là đoạn qua sông Hoàng Phố, chạy từ trung tâm kinh tế mới Phố Đông về phía nội thành Trong khi hai đường hầm đã được thi công bằng máy khiên đào

áp lực đất, thì xảy ra sự cố khi đào đường hầm ngang dưới lòng sông, đoạn gần

bờ Trước khi đường hầm ngang ở độ sâu gần 35m bị sập lở, nước và vật liệu đã

ụp vào đến mức những người thi công không thể ngăn cản nổi Trong khi họ đang tìm cách tự bảo vệ, đã xuất hiện lún sụt mạnh trên mặt đất, gây hư hại lớn đến các ngôi nhà lân cận và các công trình xây dựng khác Một số tòa nhà cao tầng, thương mại đã bị hư hại nặng, bị sập hoặc có nguy cơ sập đổ nên đã được kéo đổ Đê ngăn nước lũ trên bờ cũng bị phá hoại mạnh Nhiều thời điểm đã có nguy cơ bị ngập lụt vì sông Hoàng phố có lượng nước lớn trong thời kỳ này Cả

hai đường hầm lún sâu hàng mét và bị ngập nước, vỏ hầm bị phá hủy

Hình 1 1 Phá sập nhà, sau khi xảy ra sự cố trong đường hầm trên tuyến tàu

điện ngầm số 4 ở Thượng Hải 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Vị trí địa lí

1.2.1

Quận 1 là trung tâm của thành phố Hồ Chí Minh với các công trình kiến trúc nổi bật của thành phố đều tập trung tại đây: Nhà hát Lớn, Nhà thờ Đức Bà, Bưu điện trung tâm, Tòa nhà UBND thành phố, Hội trường Thống Nhất (dinh

10

Độc Lập cũ, nơi ở và làm việc của Tổng thống Việt Nam Cộng hòa) Đặc biệt, tòa tháp Bitexco Financial Tower

Hình 1 2 Các tòa tháp tập trung tại quận 1

Đây cũng là quận tập trung phần lớn các tòa nhà cao ốc, các công viên lớn của thành phố này, như công viên Tao Đàn, Thảo cầm viên Ngoài ra, ở đây cũng

có Viện bảo tàng thành phố, Đài phát thanh, Bưu điện Sài Gòn

Hình 1 3 Bản đồ quận 1 - thành phố Hồ Chí Minh

11

Quận 1 là nằm ở trung tâm thành phố Sài gòn, là khu vực cao, đối diện với quận 4 nằm ở rìa Bắc của Nam Sài Gòn Ranh giới thiên nhiên gồm có sông Sài Gòn ngăn cách với quận 2, rạch Thị Nghè ngăn nó với quận Bình Thạnh, rạch Bến Nghé ngăn nó với quận 4 Hai ranh hành chính ngăn quận 1 với quận 3 là đường Hai Bà Trưng và đường Nguyễn Thị Minh Khai, ngăn quận 1 với quận 5

có Để giải quyết tình trạng này, 4 tuyến tàu điện ngầm (Tuyến 1, 2, 3a và 4) đang được quy hoạch và nhà ga trung tâm Bến Thành được đề xuất xây dựng tại phía Nam chợ Bến Thành và sẽ trở thành một nhà ga đầu mối cho các tuyến tàu điện ngầm như thể hiện trong hình

Hình 1 4 Vị trí nhà ga Bến Thành đến nhà ga Nhà Hát Thành Phố

Địa hình

1.2.3

Mặt đất của quận 1 có độ phì nhiêu khá lớn, nơi mà khi phân tích bào tử phấn hoa đã cho thấy dấu vết của rừng già thuộc loại miền Đông Nam bộ Bên dưới lớp đất rừng này là một chiều dày phù sa cổ do hệ thống sông Đồng Nai bồi đắp mấy triệu năm qua Phía dưới lớp phù sa cổ là lớp miến đá phiến sét không thấm, đây là lớp đất chặn được mạch nước ngầm không tụt sâu hơn nữa

Quận 1 tương đối đơn giản, khu vực dọc sông Sài Gòn gồm phường Bến Nghé, phường Cô Giang, phường Cô Bắc thì địa tầng có nơi gặp lớp bùn sét trên mặt, lớp bùn đó chính là bậc thềm của sông Sài Gòn Các khu vực khác như phường Nguyễn Cư Trình, phường Đa Kao, phường Tân Định thì không thấy xuất hiện lớp bùn hoặc rất hiếm thấy

Đây là bản đồ địa hình khu vực nhà ga Nhà Hát Thành Phố

Hình 1 5 Sơ đồ cao độ ở khu vực nhà ga Nhà Hát Thành Phố

13

Khí hậu

1.2.4

Quận 1 nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, mang tính

chất chung là nóng, ẩm với nhiệt độ cao và mƣa nhiều, trong năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Mùa mƣa có gió Tây – Tây Nam thổi với vận tốc 3,6 m/s; gió Đông – Đông Bắc thổi từ tháng 11 đến tháng 2 vận tốc trung bình 2,4 m/s

Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ không khi trung bình hằng năm 28,7oC (2015), biên độ nhiệt giữa ngày và đêm từ 5 – 10oC Nhiệt độ khu vực khá cao

Bảng 1 1 Nhiệt độ không khí trung bình (Trạm Tân Sơn Hòa) ( o C)

Lƣợng mƣa: Lƣợng mƣa trung bình năm vào khoảng 2042,2mm vào năm

2014 tập trung chủ yếu vào tháng 7, 8, 9, 10 Lƣợng mƣa trùng bình của năm từ

2011 đến năm 2015 tại Trạm Tân Sơn Hòa là 1924,02 mm Khoảng 80% hằng năm tập trung vào các tháng mùa mƣa từ tháng 6 đến tháng 11 Tháng 1, 2, 3 mƣa rất ít, đôi khi không có mƣa lƣợng mƣa trong tháng này không đáng kể

14

Tháng 9 là tháng có lương mưa trung bình lơn nhất với 504,4mm năm 2015, ngược lại tháng 1 là tháng có lương mưa trung bình ít nhất khoảng 9,3mm

Bảng 1 2 Lượng mưa trung bình tháng giai đoạm từ năm 2011 – 2015

Đồ thị 1 1 Lượng mưa trung bình tháng giai đoạn 2011 đến 2015

mở hướng phát triển của thành phố với biển Đông và thế giới Với những giá trị

đó, quận 1 có điều kiện thu hút đầu tư trong và ngoài nước

Tăng trưởng kinh tế: Năm 2011 tốc độ tăng trưởng kinh tế của thành phố

đạt mức tăng 10,3%; tuy mức tăng không bằng năm trước và kế hoạch đề ra cho năm 2011 nhưng cao hơn mức tăng 8,6% của năm 2009 Giá trị sản xuất công nghiệp tăng 11,7% so với năm trước (năm 2010 tăng 13,5%); trị giá hàng hóa xuất khẩu không tính giá trị dầu thô tăng 11,4% (năm 2010 tăng 15,2%); lượng hàng hóa bán lẻ và dịch vụ tiêu dùng tăng 7,2% (năm 2010 tăng 17,2%); lượng khách quốc tế đến thành phố đạt 3,5 triệu người, tăng 19,2%; tổng vốn đầu tư xã hội đạt 201,5 ngàn tỷ đồng; thu ngân sách nhà nước không tính thu từ dầu thô đạt 173,8 ngàn tỷ, tăng 13,7%; chi ngân sách địa phương đạt gần 55 ngàn tỷ, tăng 10,2% Giá trị tăng thêm của khu vực công nghiệp và xây dựng đạt 224.378 tỷ đồng chiếm 44,6% GDP, tăng 9,9%; trong đó công nghiệp tăng 9,9% (giá trị sản xuất tăng 11,7%); xây dựng tăng 10,3%

13.92 30.3 19.4

112.1 135.6 211.62 227.66 219.76

379.54 344.04

205.34

36.86 0

16

Giá trị tăng thêm khu vực dịch vụ đạt 273.297 tỷ đồng chiếm 54,3% GDP tăng 10,7% Trong đó: ngành thương nghiệp tăng 9,2%, ngành khách sạn nhà hàng tăng 7%, vận tải bưu điện tăng 12,1%, ngành tài chính – tín dụng tăng 12,1%

Công nghiệp: Giá trị sản xuất công nghiệp tháng 12 ước đạt 75.246 tỷ đồng,

tăng 5,8% so tháng trước Cả năm ước đạt 739.222 tỷ đồng, tăng 11,7% so năm

trước (năm 2010 tăng 13,5%) Trong đó: công nghiệp nhà nước chiếm 14%, tăng

3,3%; công nghiệp ngoài nhà nước chiếm 47,9%, tăng 13,3% và khu vực có vốn đầu

tư nước ngoài chiếm 38,1%, tăng 14,4% Giá trị sản xuất công nghiệp nhà nước trung ương đạt 80.141 tỷ đồng, tăng 2,9% so năm 2010 Giá trị sản xuất công nghiệp nhà nước địa phương ước đạt 23.528 tỷ đồng, tăng 4,9% so năm 2010 Giá trị sản xuất công nghiệp ngoài nhà nước ước đạt 354.312 tỷ đồng, tăng 13,3% so năm

2010 Giá trị sản xuất công nghiệp khu vực có vốn đầu tư nước ngoài ước đạt 281.241 tỷ đồng, tăng 14,4% so năm 2010 Trên địa bàn quận hiện có 365 cơ sở sản xuất, thu hút 10.681 lao động (không tính khu chế xuất)

Thương mại – dịch vụ: Tổng mức bán lẻ hàng hóa dịch vụ trong tháng 12

ước thực hiện 44.650 tỷ đồng, tăng 6,7% so với tháng trước và tăng 23,5% so với tháng 12/2010 (trong đó kinh tế ngoài nhà nước tăng 28,3%) Ước tính tổng mức bán lẻ hàng hoá dịch vụ cả năm đạt 459,551 tỷ đồng, tăng 23,5% so với năm 2010 Loại trừ yếu tố biến động giá tổng mức bán lẻ và doanh thu dịch vụ năm 2011 tăng 7,2%, mức tăng của năm 2010 là 17,8% Doanh thu du lịch (bao gồm dịch vụ du lịch

lữ hành và khách sạn) ước cả năm đạt 18,267 tỷ đồng, tăng 21,7% so với cùng kỳ (riêng khách sạn tăng 11,8%; trong đó khu vực có vốn nước ngoài chiếm 55,8%, tăng 4,9%) Lượng khách quốc tế ước đạt 3,5 triệu lượt khách, tăng 19,2% so với năm 2010; trong đó trên 74% là đến bằng đường hàng không Chỉ số giá tiêu dùng tháng 12 tăng 0,73% so với tháng 11 So với tháng 12/2010 chỉ số giá tiêu dùng tăng 15,86% (bình quân 1 tháng tăng 1,23%).Tổng kim ngạnh xuất nhập khẩu hàng hoá năm 2011 (không tính dầu thô) đạt 47,131 triệu USD, tăng 7.579,7 triệu USD so với năm trước (tăng 19,2%) Khu vực kinh tế trong nước chiếm 69,8%, tăng 18,1% và khu vực kinh tế có vốn nước ngoài chiếm 30,2%, tăng 22,3% Dự ước cả năm, tổng kim ngạch xuất khẩu hàng hóa ước thực hiện 26.868,4 triệu USD, tăng 19,1% so với cùng kỳ năm trước (cùng kỳ năm 2010 tăng 4,4%).Kim ngạch nhập khẩu hàng hoá

Dân cư

1.2.6

Dân số: Theo thống kê vào năm 1998, dân số toàn quận là 277.115 người,

với mật độ là 35.942 người/ km2, đứng hàng thứ 4 về mật độ dân số so với các

quận huyện khác trong Thành phố Hiện nay quận có 10 phường:

Phường Tân Định có diện tích là 61,02ha, với dân số là 37.564 nhân khẩu, mật dộ dân số là 615 người/ha

Phường Đa Kao có diện tích là 96ha, với dân số là 27.707 nhân khẩu, với mật độ dân số là 288 người/ha

Phường Cầu Kho có diện tích là 32,49ha với dân số là 21.535 nhân khẩu, mật độ dân số là 666 người/ha

Phường Bến Nghé có diện tích là 242ha, có dân số là 27.009 nhân khẩu với mật độ dân số là 95,5 người/ha

Phường Bến Thành có diện tích là 0,92ha có dân số là 24.730 nhân khẩu, với mật độ dân số là 26.800 người/ha

Phường Cô Giang có diện tích là 35,7ha có dân số là 24.242 nhân khẩu với mật độ dân số là 781,6 người/ha

Phường Cầu Ông Lãnh có diện tích là 21,44ha có dân số là 7.577 nhân khẩu, với mật độ dân số là 754 người/ha

Phường Nguyễn Thái Bình có diện tích là 48,78ha có dân số là 22.153 nhân khẩu với mật độ dân số là 462,3 người/ha

Phường Phạm Ngũ Lão có diện tích là 51,68ha có dân số là 27.660 nhân khẩu, mật độ dân số là 522 người/ha

Phường Nguyễn Cư Trinh có diện tích là 73,61ha, có dân số là 27.746 nhân khẩu với mật độ dân số là 357,1 người/ha

18

Có thể nói, Quận 1 nằm ở vị trí chiến lược đặc biệt, nên Quận 1 là nơi hội tụ nhiều dân cư, dân tộc từ nhiều nơi đến; trong đó có cả dân Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á… tuy nhiên cộng đồng Việt vẫn chiếm tuyệt đại đa số

Giao thông

1.2.7

Tổng diện tích đường bộ trên địa bàn quận khoảng 38 ha, chiếm 1,86% diện tích tự nhiên Đường lớn như Nguyễn Thị Minh Khai, Nguyễn Huệ, Lê Lợi, Hàm Nghi,…đường giao chính của quận kết nối giao thông với các quận giáp ranh Bố trí các phương tiện công cộng nhằm phục vụ cho nhu cầu đi lại của khu vực

19

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU

Tìm kiếm và thu thập tài liệu nghiên cứu có sẵn về khu vực cần nghiên cứu: địa tầng, lịch sử nghiên cứu, địa chất công trình, tình hình kinh tế, xã hội, khí hậu - khí tượng, địa chất thủy văn,…

2.2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA

Thực hiện các lộ trình khảo sát, các buổi thực địa trong các khoản thời gian trước và trong khi thực hiện công trình nghiên cứu, đưa ra các nhận xét và nhìn nhận về đặc điểm, điều kiện tự nhiên trong phạm vi nghiên cứu của đề tài

2.3 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ VIẾT BÁO CÁO

Tổng hợp các tài liệu hố khoan, nghiên cứu các loại bản đồ, tài liệu báo cáo khảo sát địa chất công trình đã thực hiện, tham khảo tài liệu cơ học đất, các phương pháp xử lý nền, các đề tài nghiên cứu đã công bố có nội dung liên quan

20

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 ĐẶC ĐIỂM QUY MÔ DỰ ÁN

Giới thiệu dự án

3.1.1

Dự án tuyến đường sắt đô thị số 1 TP HCM, Bến Thành - Suối Tiên là dự

án giao thông trọng điểm đặc biệt quan trọng của thành phố được triển khai, gắn với kết nối giao thông của các tỉnh trong vùng nhằm giải quyết ùn tắc giao thông, kích thích phát triển đô thị dọc theo hướng chính của thành phố về phía Đông – Đông Bắc, ngoài ra nó còn tạo động lực quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội Tuyến này được chia làm 4 gói thầu chính 1a, 1b, 2, 3 Trong đó, gói 1b “Xây dựng đoạn ngầm từ nhà ga Nhà hát thành phố đến Ba Son”, gói 1a “Xây dựng nhà ga và đoạn ngầm từ Bến Thành đến ga Nhà Hát Thành Phố”

Còn lại gói số 2 và số 3 là “Xây dựng đoạn đi trên cao và các Depot” và

“Mua sắm lắp đặt hệ thống cơ điện, đầu máy toa xe, đường ray và bảo dưỡng” Đây là công trình trọng điểm của thành phố, sẽ giải quyết được ùn tắc giao thông cũng như phát triển kinh tế xã hội, đến nay đã hoàn tất công tác đấu thầu các gói thầu 1b, 2 và 3 Tất cả đều đảm bảo được tiến độ cũng như thời gian thi công Đây là gói thầu cuối cùng trước khi đưa dự án vào vận hành năm 2020

Vấn đề quan trọng là triển khai việc cung cấp chuyển tiếp suôn sẻ từ một tuyến này sang tuyến khác và khả năng kết nối cao của nhà ga Bến Thành và phương tiện giao thông khác (trạm xe buýt, bãi taxi, và bãi đậu xe) sẽ được đảm bảo Để đạt được mục đích đó, lối đi ngầm có thể sẽ được kết nối với các tầng hầm của những tòa nhà mới xung quanh Trong dự án này, khu thương mại ngầm

và lối đi hành khách sẽ được xây dựng trên tầng ngầm đầu tiên, như vật có thể tạo ra không gian đô thị thoải mái tại khu vực trung tâm của Thành phố Hồ Chí Minh và sẽ hình thành khu thương mại ngầm với các cửa hàng bán lẻ hai bên lối

đi hành khách trong khoảng 450m chiều dài không gian ngầm đến ga Nhà hát Thành Phố

Quy mô dự án:

3.1.2

Dự án tuyến metro số 1 dài 19,7km, tổng mức đầu tư 2,491 tỷ USD do JICA Nhật Bản tài trợ và vốn đối ứng của TP Hồ Chí Minh Tuyến metro số 1

21

gồm 4 gói thầu xây dựng chính, trong đó gói thầu số 2 xây dựng đoạn đi trên cao

và depot dài 17,1km, đến nay đã đạt 63% khối lượng thi công Gói thầu số 3 mua sắm lắp đặt hệ thống cơ điện, đầu máy toa xe, đường ray và bảo dưỡng đạt khối

Sự hình thành địa chất cơ bản của thành phố Hồ Chí Minh vẫn chưa được xác nhận Tuy nhiên, có thể tin tưởng là dựa theo địa chất của những khu vực xung quanh, đá anđesít hoặc cát kết bột được hình thành vào khoảng 150 đến 200 triệu năm trước trong kỷ Jura là hình thái địa chất cơ bản tại khu vực thành phố HCM Theo bản đồ địa chất xuất bản năm 1995 (Khảo sát địa chất của Việt Nam, 1995), khu vực công trường dự án được che phủ bằng các lớp dày cát và sét hình thành trong khoảng thời gian kỷ Pleistocene (Lũ tích, hình thành từ 0,01 đến 1,5 triệu năm trước) và kỷ Holocene (Bồi tích, hình thành sau 0,01 triệu năm trước) Nhìn chung, địa hình khu vực quận 1 có 1 số phụ dạng địa hình tiêu biểu sau:

Bãi bồi thấp: Phổ biến ở ven lòng các dòng sông trong quận, bề mặt bãi

bồi khá bằng phẳng, hơi nghiêng về phía lòng sông Chiều rộng bãi bồi thay đổi

từ 30÷180m, cao từ 0,5 ÷ 2m Thành phần cấu tạo của bãi bồi gồm cát, bột, sét, đôi chỗ lẫn mùn thực vật Hiện nay, bãi bồi thấp đang tiếp tục thành tạo (tuổi Holocene)

22

Đồng bằng tích tụ: Bề mặt đồng bằng tích tụ cửa sông, bị mạng lưới kênh

rạch chia cắt mạnh mẽ Thành phần trầm tích cấu tạo nên đồng bằng bao gồm cát bột, sét bột, đôi chỗ lẫn mùn thực vật màu xám đen Ngoài việc ảnh hưởng của các sông, đồng bằng còn chịu ảnh hưởng đáng kể của thủy triều

Cấu trúc địa chất

3.2.2

Để thành lập cột địa tầng khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành thu thập và phân tích các tài liệu hố khoan mà Liên Đoàn Bản Đồ Địa Chất Miền Nam, Trung Tâm Quy Hoạch và Điều Tra Nước Dưới Đất đã thực hiện nhằm phục vụ cho công tác thành lập tờ bản đồ địa chất, địa chất công trình, địa chất thủy văn vùng thành phố Hồ Chí Minh tỷ lệ 1:50000 đồng thời kết hợp với việc quan sát thực địa, chúng tôi thấy trong khu vưc nghiên cứu và các vùng lân cận

có mặt các loại đất đá theo thứ tự từ cổ đến hiện đại như sau:

Hệ Đệ Tứ - Thống Pleistocene – Phụ thống trên – Hệ tầng Củ Chi (amQ 1 3 cc): Tầng này được Lê Đức An xác lập lần đầu tiên vào năm 1982 Mặt

Hệ Đệ Tứ - Thống Pleistocen – Phụ thống giữa - trên, hệ tầng Thủ Đức (Q 1 2-3 tđ): Hệ tầng Thủ Đức do Hà Quang Hải xác lập (1988) theo mặt cắt lỗ

khoan tại xã Linh Xuân- Thủ Đức-Thành phố Hồ Chí Minh Hệ tầng Thủ Đức phân bố từ bề mặt địa hình hiện đại đến độ sâu 27m gồm 2 lớp:

Lớp dưới: Thành phần gồm cát sạn sỏi màu vàng, có xen các tập sét bột và cát sạn sỏi

Lớp trên: Thành phần gồm sét, sạn màu đỏ lẫn cát

23

Hệ tầng Thủ Đức phủ lên trầm tích hệ tầng Trảng Bom và bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích hệ tầng Củ Chi Bề dày hệ tầng khoảng 27m

Địa chất thủy văn

3.2.3

Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen trên (qp 3 ): bao gồm đất đá hạt thô

thuộc phần dưới của hệ tầng Pleistocen thượng (Q13) Nằm phủ trực tiếp trên thành tạo rất nghèo nước Q12-3 và bị phủ bởi thành tạo địa chất rất nghèo nước

Q12-3 Thành phần thạch học chủ yếu là cát mịn đến trung, đôi chỗ thô, cát bột, bột cát… màu trắng, xám trắng, xám vàng đôi khi có lẫn sạn sỏi Bề dày không đồng nhất và có xu hướng tăng dần về phía Nam và Đông Nam khu vực, nhưng chất lượng nước kém (nước bị mặn) do vậy khả năng khai thác của tầng hạn chế,

chỉ thích hợp cho cấp nước sinh hoạt mức hộ gia đình với công suất nhỏ

Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen giữa - trên (qp 2-3 ): bao gồm các đất

đá của hệ tầng Pleistocen trung - thượng (Q12-3); Thành phần thạch học chủ yếu

là cát mịn đến thô, cát bột, bột cát… màu xám trắng, xám vàng, đỏ nâu loang lổ

đôi khi có lẫn sạn sỏi Bề dày tương đối đồng nhất khoảng 30m

Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen dưới (qp 1 ): bao gồm đất đá hạt thô

phần dưới của hệ tầng Pleistocen hạ (Q11) Phủ trực tiếp trên thành tạo không chứa nước N22 và bị phủ bởi thành tạo địa chất không chứa nước Q11 Thành phần thạch học chủ yếu là cát mịn, mịn đến thô có lẫn sạn sỏi phân lớp và có màu vàng, vàng nâu, trắng xám; bề dày tương đối đồng nhất, trung bình khoảng 20-

và Ds Các lớp Ac1, Ac2 và Ac3 là Sét và các lớp As1, As2 và As3 là Cát Những lớp Dc và Ds lần lượt là Sét cứng và Cát sét

Phần dưới đây là mô tả loại đất:

Đất đắp: chủ yếu bao gồm đất hỗn hợp từ màu nâu đến nâu đậm gồm đất

sét, cát, sỏi, xà bần, chất hữu cơ, vv Phần đất này bao phủ toàn bộ khu vực với