Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm trên dưới của tuyến metro số 1 (bến thành suối tiên) đoạn qua nhà hát lớn thành phố

--- NGUYỄN THỊ THÙY LINH PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN – DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ 1 BẾN THÀNH – SUỐI TIÊN, ĐOẠN QUA NHÀ HÁT LỚN THÀNH PHỐ Chuyên ngành : KỸ T

-

NGUYỄN THỊ THÙY LINH

PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN – DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ 1 (BẾN THÀNH – SUỐI TIÊN), ĐOẠN QUA NHÀ HÁT LỚN THÀNH PHỐ

Chuyên ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM

Mã số : 60580204

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2016

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI

Trường Đại Học Bách Khoa –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 PGS.TS Lê Bá Vinh – Chủ tịch

2 TS Đặng Thanh Tùng – Thư ký

3 PGS.TS Dương Hồng Thẩm – Ủy viên

4 TS Đỗ Thanh Hải – Ủy viên

5 TS Trương Quang Thành – Ủy viên

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý

chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

PGS.TS Lê Bá Vinh PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: NGUYỄN THỊ THÙY LINH MSHV: 13091294 Ngày, tháng, năm sinh: 07/08/1989 Nơi sinh: Cần Thơ Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình ngầm

Mã số: 60580204

I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm trên – dưới của tuyến metro số 1 (Bến Thành – Suối Tiên), đoạn qua Nhà Hát Lớn Thành Phố

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Nghiên cứu tổng quan về dự án và các liên cứu liên quan

2 Trình bày các cơ sở lý thuyết cho việc tính toán ứng suất, biến dạng quanh

vỏ hầm dạng tròn với phương pháp đào kín

3 Mô phỏng với hai trường hợp đào hầm và hai cách mô phỏng bằng mô hình Mohr Coulomb và Hardening Soil

4 Đưa ra kết luận và trình tự đào cũng như các kiến nghị về các nghiên cứu tiếp theo

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/07/2015

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 17/06/2016

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài “Phân tích chọn trình tự đào hợp lý cho hai đường hầm trên – dưới của tuyến Metro số 1 (BẾN THÀNH – SUỐI TIÊN), đoạn qua nhà hát lớn thành phố” được thực hiện với kiến thức tác giả thu thập trong suốt quá trình học tập tại trường Cùng với sự cố gắng của bản thân là sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Em xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS Nguyễn Minh Tâm người thầy

đã nhiệt tình hướng dẫn, động viên em trong suốt quá trình thực hiện luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô bộ môn Cơ Địa Nền Móng những người

đã cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị, các bạn học viên chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Ngầm, khóa 2013 – đợt II, những người bạn đã đồng hành

và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn bố mẹ và gia đình đã động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi về vật chất và tinh thần trong những năm tháng học tập tại trường Luận văn được hoàn thành trong sự cố gắng hết sức của tác giả nhưng không thể tránh được những thiếu sót và hạn chế, rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn và có ý nghĩa trong thực tiễn

Xin trân trọng cám ơn

TP Hồ Chí Minh, 17 tháng 06 năm 2016

Học viên

NGUYỄN THỊ THÙY LINH

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tên đề tài :

PHÂN TÍCH CHỌN TRÌNH TỰ ĐÀO HỢP LÝ CHO HAI ĐƯỜNG HẦM TRÊN – DƯỚI CỦA TUYẾN METRO SỐ 1 (BẾN THÀNH – SUỐI TIÊN), ĐOẠN QUA NHÀ HÁT LỚN THÀNH PHỐ

Tóm tắt :

Vấn đề giải quyết phương tiện đi lại công cộng cho người dân thành phố Hồ Chí Minh được thực hiện thông qua các đề án xây dựng các tuyến đường sắt đô thị - công trình đang thu hút sự quan tâm đặc biệt của nhà nước, người dân cũng như các chuyên gia trong ngành Trong đó, tuyến số 1 Bến Thành – Suối Tiên đã được triển khai từ năm 2011 Tuyến đường được xây dựng với tổng chiều dài là 19.7km (2.5km đi ngầm trong phạm vi nội thành thành phố, 17.2km đi nổi trên cao) và đi qua 14 ga (3 ngầm + 11 trên cao) Đoạn đi ngầm được thi công bằng phương pháp TBM (Tunnel Boring Machine) với hai đường hầm song song nằm ngang Đặc biệt, tại vị trí đi qua Nhà Hát Lớn Thành phố, hai đường hầm này được chuyển thành song song theo hướng trên-dưới Việc thay đổi vị trí hai đường hầm này gây ảnh hưởng rất khác và nguy hiểm hơn so với việc cho chúng chạy song song nằm ngang Chính vì sự đặc biệt đó, đơn vị thi công cần phân tích và nghiên cứu chi tiết các yếu tố ảnh hưởng cũng như là các nguy cơ có thể xảy ra trong quá trình thi công đào và cả khi đưa vào hoạt động sử dụng Từ đó, đơn vị thi công mới có thể đưa ra biện pháp, trình tự thi công hợp lý cùng với những hạn chế cần đảm bảo của công trình để không xảy ra các sự cố không nên có

Luận văn sẽ trình bày những nghiên cứu về các khuyến cáo đã từng được đưa

ra trên thế giới khi gặp trường hợp này, đồng thời áp dụng vào thực tiễn điều kiện địa chất của khu vực quận 1 – thành phố Hồ Chí Minh để đưa ra các khuyến cáo hợp lý thông qua việc mô phỏng bằng phần mềm plaxis 2D Kết quả thu được sẽ là

cơ sở đánh giá biện pháp thi công thực tế và là nền tảng để xây dựng biện pháp thi công cho các tuyến sau trên địa bàn thành phố

Solving the public transportation for the people in Hochiminh City was

conducted through out

Solving public transportation problem of citizen in Ho Chi Minh city was executed via construction Urban Metro lines – project is attracting special attention

of the state, people citizens as well as profesions In particular, line 1 Ben Thanh - Suoi Tien has been implemented since 2011 The road was built with a total length

of 19.7km (2.5km underground in city, well above 17.2km away) and pass through

14 stations (3 underground + 11 above) Underground part constructed by means of TBM (Tunnel Boring Machine) with two parallel horizontal tunnels Especially, in the position to go through City Opera House, two tunnels were converted into parallel up-down direction The change of position two tunnel effect is very different and more dangerous than they run parallel to the horizontal Because of the special, the construction unit to be analyzed and studied in detail the factors that influence as well as the risk that may occur in the course of boring and construction work being put into use Since then, the construction company can take action, a reasonable construction sequence along with the limitations of the work needed to ensure non-occurrence of the incident should not have

Thesis will present research on the recommendation had been made in the world when this is the case, and applies to practical geological conditions of the area of District 1 - Ho Chi Minh City to put appropriate recommendations through the simulation using Plaxis 2D software The results will be the basis for evaluating the actual construction methods and are the foundation for building construction methods for the following Lines in the city

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác

Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình

Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016

Nguyễn Thị Thùy Linh

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 18

I Tính cấp thiết của đề tài: 19

II Mục tiêu nghiên cứu: 22

III Phương pháp tiếp cận và nghiên cứu: 23

IV Nội dung nghiên cứu: 24

V Tính thực tiễn và tính khoa học của đề tài: 25

a Tính thực tiễn của đề tài: 25

b Tính khoa học của đề tài: 26

VI Dự kiến kết luận, kiến nghị và những hạn chế: 28

TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 29

1.1 Giới thiệu sơ lược dự án đường sắt đô thị thành phố Hồ Chí Minh: 30

1.2 Giới thiệu về tuyến metro số 1 (Sài Gòn – Suối Tiên): 32

1.3 Giới thiệu sơ lược về phần ngầm của tuyến Metro số 1: 34

c Trắc dọc tuyến của đoạn đi ngầm : 34

d Giới thiệu về loại máy TBM sử dụng cho giai đoạn 1 của dự án Metro số 1: 37

e Sơ lược về đoạn hầm trên – dưới nằm dưới ga Nhà hát lớn thành phố sử dụng nghiên cứu của đề tại: 38

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện liên quan đến đề tài:

39

a Nghiên cứu về việc sử dụng mô hình “Hardening soil small strain” trong các bài toán địa kỹ thuật – tác giả Rafal F Obrzud 39

b Những ảnh hưởng địa kỹ thuật lên đường hầm hiện hữu gây ra bởi việc xây dựng thêm đường hầm trong đất yếu ở Thượng Hải: 40

c Biến dạng của nền đất khi thi công bằng phương pháp TBM - T/C Cầu đường Việt Nam, số 12/2007: 43

CƠ SỞ LÝ THUYẾT 46

2.1 Lý thuyết hình thành vòm áp lực quanh hầm tròn trong đất: 47

2.2 Phương pháp tính toán ứng suất – chuyển vị đối với vỏ hầm dạng tròn theo sơ đồ vòng đàn hồi: 48

a Tính toán vỏ hầm theo sơ đồ vòng biến dạng tự do: 48

b Tính toán vỏ hầm theo sơ đồ vòng trong môi trường đàn hồi 48

2.3 Cơ sở lý thuyết phần tử hữu hạn và mô hình đất: 50

a Cơ sở lý thuyết phần tử hữu hạn: 50

b Cơ sở lý thuyết về mô hình sử dụng mô phỏng đối với phần mềm Plaxis: 58

2.4 Phân tích sử dụng các mô hình đất để mô phỏng địa chất khu vực: 63

MÔ PHỎNG – PHÂN TÍCH BIỆN PHÁP THI CÔNG BẰNG PLAXIS 2D (MÔ HÌNH MOHR COULOMB) 65

3.1 Địa chất sử dụng mô phỏng trong mô hình: 66

a Mặt cắt địa chất với các tầng địa chất sử dụng mô phỏng cho đoạn chuyển hướng của hai hầm Metro : 67

b Các thông số sử dụng cho mô hình Mohr Coulomb tại thời điểm tức thời (giai đoạn thi công): 68

3.2 Mô phỏng trường hợp hầm phía tây (hầm nằm trên) được thi công trước: 74

a Geometry: 74

b Gán vật liệu: 74

c Ngoại lực tác dụng: 75

d Mô hình: 75

e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 77

f Kết quả tính toán: 82

3.3 Mô phỏng trường hợp hầm phía đông (hầm nằm dưới) được thi công

trước: 87

a Geometry: 87

b Gán vật liệu: 87

c Ngoại lực tác dụng: 87

d Mô hình: 87

e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 87

f Kết quả tính toán: 88

MÔ PHỎNG – PHÂN TÍCH BIỆN PHÁP THI CÔNG BẰNG PLAXIS 2D (MÔ HÌNH HARDENING SOIL) 93

4.1 Địa chất sử dụng mô phỏng trong mô hình: 94

a Mặt cắt địa chất với các tầng địa chất sử dụng mô phỏng cho đoạn chuyển hướng của hai hầm Metro : 94

b Các thông số sử dụng cho mô hình Mohr Coulomb tại thời điểm tức thời (giai đoạn thi công): 94

4.2 Mô phỏng trường hợp hầm phía tây (hầm nằm trên) được thi công trước: 98

a Geometry: 98

b Gán vật liệu: 98

c Ngoại lực tác dụng: 99

d Mô hình: 99

e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 99

f Kết quả tính toán: 99

4.3 Mô phỏng trường hợp hầm phía đông (hầm nằm dưới) được thi công trước: 104

a Geometry: 104

b Gán vật liệu: 104

c Ngoại lực tác dụng: 104

d Mô hình: 104

e Các giai đoạn thi công Plaxis Calculation: 104

f Kết quả tính toán: 104

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109

5.1 Kết luận: 110

a Về chuyển vị của toàn mô mình: 110

b Về hệ số an toàn: 111

c Về nội lực trong vỏ hầm: 112

d Về lựa chọn mô hình đất mô phỏng cho bài toán: 113

5.2 Kiến nghị: 114

TÀI LIỆU THAM KHẢO 116

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Lún sụt sân một trường đại học ở Paris khi máy đào hầm đi qua (tuyến 14) năm 2003 26Hình 1.1 - Bản đồ quy hoạch các tuyến Metro thành phố Hồ Chí Minh 31Hình 1.2 – Bản đồ quy hoạch tuyến Metro số 1 (Sài Gòn – Suối Tiên) của thành phố Hồ Chí Minh 33Hình 1.3 – Bản đồ chi tiết nhà ga dọc tuyến (cập nhật) của tuyến Metro số 1 (Sài Gòn – Suối Tiên) 33Hình 1.4 – Các phân đoạn với bản vẽ chi tiết dọc hầm ngầm 35Hình 1.5 – Mặt cắt mô phỏng quá trình thay đổi khoảng cách và vị trí của hai hầm song song 35Hình 1.6 – Mặt cắt mô phỏng đoạn chuyển thành vị trí trên – dưới của hai hầm 36Hình 1.7 – Mặt cắt dọc máy TBM sử dụng trong gói thầu 1 37Hình 1.8 – Mặt cắt ngang hầm đoạn khiên đào 38Hình 1.9: Phối cảnh hai hầm Metro tuyến số 1, đoạn ga Nhà Hát Lớn Thành Phố và công năng của các tầng hầm 38Hình 1.10 Mặt cắt ngang hai hầm trên – dưới đoạn dưới Nhà Hát Lớn thành phố 39Hình 1.11: Đường cong ứng suất – biến dạng: so sánh giữa các mô hình phi tuyến (Mohr Coulomb, Hardening soil, Hardening soil small strain, J-4q) và thí nghiệm CIEU cho việc mô phỏng ứng xử của đất quanh hầm 40Hình 1.12: Mô hình 3D mô phỏng sự chồng lắp của các tuyến Metro Thượng Hải 41Hình 1.13: Kết quả phân tích chuyển vị thẳng đứng ở từng vị trí phân khúc khi hình thành lần lượt hầm dưới và hầm trên của tuyến metro số 11, Thượng Hải 42Hình 2.1: Sơ đồ tính toán và hệ cơ bản của vòng trong môi trường dẻo 48

Hình 2.2: Các sơ đồ tính toán vỏ hầm như vòng trong môi trường đàn hồi bằng phương pháp của đơn vị thiết kế tàu điện ngầm (Metroproekt); a,,b – các sơ đồ tính

toán, , i hệ cơ bản 50

Hình 2.3: Việc chia lưới địa chất và các nút trong phương pháp PTHH 53

Hình 2.4: Mặt dẻo của mô hình Mohr-Coulomb 59

Hình 2.5: Hướng dẻo trong mặt phẳng ứng suất mô hình Mohr-Coulomb 60

Hình 2.6: Mặt phẳng dẻo trong không gian ứng suất chính 61

Hình 2.7: Mặt dẻo của mô hình Hardening Soil trong không gian ứng suất chính và trong mặt phẳng 62

Hình 3.1: Mô hình đất trong mô phỏng với phần mềm Plaxis 2D 75

Hình 3.2: Bước refine line cho phần tử hầm khi mô phỏng bằng Plaxis 2D 76

Hình 3.3: Lưới phần tử khi hoàn tất giai đoạn mesh 76

Hình 3.4: Phân tích áp lực thủy tĩnh ở điều kiện ban đầu 77

Hình 3.5: Mô phỏng cho phase 1 (trường hợp hầm nằm trên được thi công trước) 78

Hình 3.6: Mô phỏng cho phase 2 (trường hợp hầm nằm trên được thi công trước) 79

Hình 3.7: Mô phỏng cho phase 3 (trường hợp hầm nằm trên được thi công trước) 79

Hình 3.8: Mô phỏng cho phase 4 (trường hợp hầm nằm trên được thi công trước) 80

Hình 3.9: Mô phỏng cho phase 5 (trường hợp hầm nằm trên được thi công trước) 81

Hình 3.10: Chọn điểm phân tích và bắt đầu quá trình tính toán 82

Hình 3.11: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 3 (trường hợp thi công hầm nằm trên trước) 83

Hình 3.12: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 4 (trường hợp thi công hầm nằm trên trước) 83

Hình 3.13: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm trên trước) 84

Hình 3.14: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm trên trước) 84Hình 3.15: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 85Hình 3.16: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 85Hình 3.17: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 86Hình 3.18: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 86Hình 3.19: Các phase tính toán cho trường hợp hầm phía đông được thi công trước 87Hình 3.20: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 3 (trường hợp thi công hầm nằm dưới trước) 88Hình 3.21: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 4 (trường hợp thi công hầm nằm dưới trước) 89Hình 3.22: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 89Hình 3.23: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 90Hình 3.24: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 90Hình 3.25: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 91Hình 3.26: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 91Hình 3.27: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 92Hình 4.1: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 3 (trường hợp thi công hầm nằm trên trước) 100

Hình 4.2: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 4 (trường hợp thi công hầm nằm trên trước) 100Hình 4.3: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm trên trước) 101Hình 4.4: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm trên trước) 101Hình 4.5: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 102Hình 4.6: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 102Hình 4.7: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 103Hình 4.8: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm trên trước) 103Hình 4.9: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 3 (trường hợp thi công hầm nằm dưới trước) 105Hình 4.10: Kết quả chuyển vị bài toán cuối phase 4 (trường hợp thi công hầm nằm dưới trước) 105Hình 4.11: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 106Hình 4.12: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm trên ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 106Hình 4.13: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 107Hình 4.14: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 3 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 107Hình 4.15: Lực dọc và lực cắt trong vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 108Hình 4.16: Moment uốn và chuyển vị vỏ hầm dưới ở cuối phase 4 (TH thi công hầm nằm dưới trước) 108

Hình 5.1: Ứng suất có hiệu trong mô hình cuối quá trình thi công với mô phỏng bằng mô hình Hardening soil – bên trái (TH1), bên phải (TH2) 111

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Bảng tổng hợp cấu tạo địa chất khu vực xây dựng tuyến Metro số 4,

số 11 ở Thượng Hải 41

Bảng 2.1: Sơ đồ xác định áp lực địa tầng lên hầm được thi công theo phương pháp đào kín 47

Bảng 3.1: Tổng hợp thông số trọng lượng riêng tự nhiên các lớp đất 68

Bảng 3.2: Thông số trọng lượng riêng bão hòa các lớp đất 69

Bảng 3.3: Tổng hợp hệ số thấm ngang các lớp đất 70

Bảng 3.4: Tổng hợp hệ số thấm đứng các lớp đất 70

Bảng 3.5: Tổng hợp module đàn hồi Mô hình Mohr-Coulomb các lớp đất 72

Bảng 3.6: Tổng hợp hệ số poison các lớp đất 73

Bảng 3.7:Tổng hợp Lực dính các lớp đất 73

Bảng 3.8: Tổng hợp góc ma sát trong của các lớp đất 74

Bảng 5.1: Tóm tắt nội lực vỏ hầm trong hai trường hợp mô phỏng với mô hình Mohr Coulomb 112

Bảng 5.2: Tóm tắt nội lực vỏ hầm trong hai trường hợp mô phỏng với mô hình Hardening Soil 113

PHẦN MỞ ĐẦU

I Tính cấp thiết của đề tài:

Việt Nam đang trong thời gian phát triển cơ sở hạ tầng mạnh với sự đầu tư của các nguồn vốn ODA, các dự án tàu điện ngầm cũng từ đây được triển khai Lý do

mà dự án tàu điện ngầm lại là một giải pháp khả thi và hữu ích đối với thành phố lớn và phát triển không ngừng như thành phố Hồ Chí Minh là vì các nguyên nhân sau:

- Khả năng mở rộng các đường hiện hữu hoặc quy hoạch thêm các tuyến đường bộ khác trong thành phố để giải quyết nhu cầu đi lại cho người dân thành phố là khó thực hiện do: chi phí đền bù giải tỏa lớn, thời gian giải tỏa

và thi công lâu, ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt người dân, quỹ đất hiện tại không còn nhiều…

- Tiếp tục phát triển các tuyến đường bộ sẽ làm kích thích sự phát triển của phương tiện đi lại cá nhân, làm tình trạng khói bụi – ô nhiễm môi tường – tai nạn giao thông sẽ càng tăng cao

- Việc phát triển các dự án tàu điện ngầm và tàu điện trên cao hạn chế tối thiểu yêu cầu giải tỏa – đền bù, đặc biệt là trong khu vực nội thành thành phố Việc thi công thực hiện trong lòng đất hoặc trên cao nên gây ảnh hưởng nhỏ tới hoạt động của người dân thành phố

- Vận hành của tàu điện ngầm không tạo ra các chất thải gây ô nhiễm môi trường

- Giảm thiểu tai nạn giao thông, góp phần giải quyết lớn cho nhu cầu đi lại của người dân

- Rút ngắn thời gian di chuyển cho người dân trong nội thành và hơn nữa là

sự giao lưu với các thành phố vệ tinh quanh thành phố Hồ Chí Minh

Bên cạnh đó, việc áp dụng một loại hình công trình hoàn toàn rất mới ở Việt Nam cũng có nhiều vấn đề khiến các nhà chức trách và các chuyên gia phải băn khoăn lo lắng Điển hình là vấn đề công nghệ xây dựng và các nguy cơ có thể xảy ra trong quá trình thi công của đoạn tàu điện đi ngầm dưới lòng đất Chính vì thế, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến TBM là giải pháp an toàn, thích hợp, đã từng được áp

dụng rất thành công cho những đường hầm trên thế giới TBM là công nghệ đào hầm bằng máy khiên đào tự động, đào kín trong lòng đất, không gây chấn động và ảnh hưởng đến các công trình phía trên Về tuyến Metro số 1, đề án đã thông qua việc sử dụng 2 máy khiên đào với đường kính 6.6m được đào song song nằm ngang Khi 2 hầm này đi gần đến vị trí dưới chân nhà Hát Lớn Thành Phố, từ hai hầm nằm ngang sẽ được chuyển hướng dần dần để tiến đến vị trí hai hầm trên-dưới

vì các lý do:

- Tránh ảnh hưởng đến hệ thống móng của nhà hát lớn và các nhà cao tầng nằm san sát nhau trong khu vực này

- Thích hợp cho việc xây dựng nhà ga số 2 tại Nhà Hát Lớn Thành Phố

Sự tương tác về ứng suất và biến dạng giữa hai đường hầm này bị thay đổi khá lớn và nguy hiểm hơn so với việc để chúng chạy song song nhau Cụ thể là:

- Trường hợp đào hầm nằm bên dưới ( sau đây sẽ gọi là hầm 1) trước rồi mới đào hầm bên trên (sau đây sẽ gọi là hầm 2) có thể gây ra việc phá vỡ thế cân bằng lớp đất đá phía trên của hầm 1, gây sập hầm 1 trong quá trình thi công hầm 2 Hoặc giả, do sự dỡ tải từ việc thi công hầm 2 sẽ làm đất đá xung quanh hầm 1 biến dạng lớn (nở ra) làm thay đổi kích thước hầm 1 đã đào

- Trường hợp đào hầm 2 trước rồi mới đào hầm 1 có khả năng gây ra lún sụt cho đáy hầm 2 (cũng là khu vực đất đá phía trên hầm 1) do mất thế cân bằng ứng suất trong đất từ việc đào hầm 1

- Việc đặt đường hầm này nằm trên (hoặc nằm dưới) đường hầm còn lại chắc chắn sẽ gây ảnh hưởng lớn hơn so với việc nằm ngang Trực quan cho nhận xét này là ứng suất có hiệu theo phương đứng bao giờ cũng lớn hơn ứng suất có hiệu theo phương ngang

Trong cả hai trường hợp, người kỹ sư phải đưa ra khoảng cách hợp lý giữa hai

hầm để tránh các nguy cơ có thể xảy ra Từ đó, phương án nào có nguy cơ thấp hơn và phù hợp với điều kiện thực tế sẽ được chọn làm biện pháp thi công cuối

cùng

Chính từ sự cần thiết của việc lựa chọn phương án thi công, luận văn này sẽ trình bày cụ thể các bước tính toán và mô phỏng giả định cho hai trường hợp nêu trên, từ đó đưa ra các yêu cầu để đảm bảo an toàn thi công cho từng trường hợp Kết luận sẽ là sự so sánh để chọn phương án thi công tối ưu và phù hợp hơn

II Mục tiêu nghiên cứu:

Với độ nóng của dự án Metro hiện nay, chắc chắn sẽ có nhiều nghiên cứu xoay quanh các vấn đề về biên pháp, tính hợp lý, chuyển vị, tính khả thi, sức ảnh hưởng….với cùng định hướng chung là tìm hiểu sâu xa về biện pháp thi công khá mới và có nguy cơ cũng khá cao là Công Trình Ngầm Một mục tiêu khác là nhằm

dự đoán các sự cố có thể xảy ra trong quá trình thi công cũng như sử dụng, đây là vấn đề quan trọng và hầu như không thể không đề cập và nghiên cứu khi thực hiện công trình có độ khó cao Cũng với mục đích và ý hướng này, nghiên cứu nhằm đưa

ra cách phân tích và cơ sở để lựa chọn phương pháp thi công tối ưu, giảm thiểu rủi

ro cho việc xây dựng hai đường hầm song song trên-dưới với điều kiện địa chất cụ thể khu vực quận 1 thành phố Hồ Chí Minh Gợi ra hướng chọn trình tự thi công khi bắt buộc phải chuyển hướng đào cho các tuyến tàu điện ngầm Góp phần bổ sung cái nhìn tổng quát cho việc lựa chọn biện pháp thi công tuyến tàu điện ngầm đầu tiên tại thành phố Hồ Chí Minh, từ đó, công nghệ thi công mới TBM trở nên không quá lạ lẫm trong việc ứng dụng và tính toán tại Việt Nam

Ngoài ra, nghiên cứu sẽ tổng hợp các lý thuyết tính toán cơ bản cho các công trình ngầm, là cơ sở để hình thành các tính toán sau này

III Phương pháp tiếp cận và nghiên cứu:

Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc mô phỏng thực nghiệm bằng phương pháp phần tử hữu hạn, cụ thể là phần mềm Plaxis, giả định với tham số thay đổi là: trình tự thi công, mô hình sử dụng để mô phỏng

Việc mô phỏng sẽ sử dụng dữ liệu đầu vào thực tế của tuyến Metro số 1 (Bến Thành – Suối Tiên) tại mặt cắt nằm dưới ga Nhà Hát Lớn Thành Phố gồm: địa chất

từ đơn vị khảo sát, kích thước và trắc dọc tuyến từ đơn vị thiết kế

Bên cạnh đó, luận văn cũng sẽ đưa ra một số trường hợp tương tự trên thế giới

đã ứng dụng và phân tích để người đọc có cái nhìn tổng quát và so sánh rõ ràng hơn

IV Nội dung nghiên cứu:

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, đề tài sẽ bao gồm các nội dung được chọn lọc và phân tích như sau:

- Tìm hiểu các nghiên cứu đã được thực hiện trên thế giới liên quan đến vấn

đề lựa chọn phương án đào hầm kín, về khoảng cách an toàn giữa hai hầm song song Tổng kết sơ bộ về các vấn đề cần được đặt ra và các khuyến cáo

từ những tác giả này

- Giới thiệu sơ bộ về thông tin dự án tuyến tàu điện ngầm số 1 (Bến Thành – Suối Tiên) Bên cạnh đó, vấn đề biện pháp thi công cũng sẽ được khái quát lại Mặt khác, luận văn sẽ đi sâu hơn trong việc chi tiết hóa biện pháp thi công bằng máy khiên đào được sử dụng cho tuyến Metro số 1 này

- Trình bày về cơ sở lý thuyết của việc tính toán ứng suất – biến dạng cho kết cấu hầm dạng vòng tròn, tiêu chuẩn Việt Nam về tính toán cho hầm dạng vòng tròn

- Tổng hợp kết quả khảo sát địa chất của tuyến và đặc biệt là khu vực có trắc dọc tuyến là hai đường hầm song song trên – dưới

- Phân tích việc sử dụng các mô hình tính toán đất thích hợp dành cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh của tuyến Metro số 1 nói riêng và sử dụng cho các mô hình tính toán của hầm nói chung khi áp dụng vào phần mềm

Plaxis 2D Từ đó áp dụng vào thực tế bài toán

- Ứng dụng mô phỏng biện pháp thi công hai hầm bằng phần mềm Plaxis với các biến số thay đổi là: trình tự đào hầm, mô hình đất mô phỏng sử dụng Từ đó, đưa ra các giới hạn cho từng trường hợp đào

- So sánh, tổng hợp giữa hai trình tự đào với các ưu - khuyết đểm để chọn lựa trình tự đào hợp lý và khả thi hơn

- Đối chiếu kết quả nghiên cứu với các kết quả của những nghiên cứu cũ trên thế giới về vấn đề này để đánh giá tính hợp lý cũng như độ tin cậy của kết quả

- Lọc ra những hạn chế còn tồn đọng của đề tài, từ đó đưa ra những hướng cho các nghiên cứu tiếp theo trong tương lai liên quan đến vấn đề này

V Tính thực tiễn và tính khoa học của đề tài:

a Tính thực tiễn của đề tài:

Đề tài được thực hiện trong giai đoạn dự án Metro số 1 đang là công trình thu hút sự quan tâm của đông đảo người dân cả nước nói chung, cư dân đang sống và làm việc ở thành phố Hồ Chí Minh nói riêng Trong đó, không thể thiếu sự đóng góp những nghiên cứu của các kỹ sư xây dựng trong nghề Bên cạnh những cải tiến

về đời sống, giao thông quan trọng, dự án còn là bước ngoặt lớn về sự phát triển cơ

sở hạ tầng, kỹ thuật thi công tiên tiến của Việt Nam, góp phần rút ngắn khoảng cách

về công nghệ với các nước đang phát triển

Mặt khác, việc thi công công trình đoạn ngầm là vấn đề quan ngại nhất của mọi người Người dân trong khu vực thi công luôn trong trạng thái lo lắng vì ngay dưới nhà ở đang bị đào hỗng bằng loại thiết bị lần đầu tiên được ứng dụng tại khu dân cư của Việt Nam, vấn đề đặt ra luôn là vấn đề “an toàn”: “Liệu việc tính toán cho biện pháp thi công rất mới mẻ như công nghệ TBM có được thực hiện kỹ lưỡng

và chính xác không?” hoặc “Có phải sẽ dễ dàng phát sinh những sự cố trong quá trình thi công?”… Một ví dụ của tai nạn lao động xảy ra trong quá trình thi công hầm bằng phương pháp TBM là ở dự án ĐƯỜNG HẦM CAO TỐC 99 ở Seattle Ed Murray làm 4 người công nhân bị thương do sập hệ thống cốt thép tường hầm Ví

dụ khác là tai nạn sụt lún sân một tường đại học Paris khi TBM đi qua như hình bên dưới:

Hình 1.1: Lún sụt sân một trường đại học ở Paris khi máy đào hầm đi qua

sẽ sắp được tiếp cận với hệ thống tàu điện ngầm nói riêng

b Tính khoa học của đề tài:

Cho tới thời điểm hiện nay, việc ứng dụng công nghệ TBM đã không còn là một vấn đề xa lạ đối với khoa học của các nước tiên tiến Nhưng, không vì thế mà các nghiên cứu về biện pháp thi công này bị xem nhẹ và lãng quên Các nhà chuyên môn trên thế giới vẫn đang tiếp tục đào sâu nghiên cứu với những khu vực địa chất

cụ thể khác nhau Trong đó, việc thi công hai hầm đôi song song luôn là vấn đề

được tranh cãi và mổ xẻ, bởi lẽ trong trường hợp này, các nguy cơ về độ an toàn có khả năng xảy ra là khá cao Đặc biệt hơn là trường hợp hai hầm song song trên – dưới lại càng là vấn đề đáng quan tâm hơn Một điển hình của sự cố trong quá trình đào hầm bằng TBM là trường hợp đường hầm dưới eo biển Tsugaru – là đường hầm qua biển dài nhất thế giới, một máy đào hầm TBM đã bị bỏ lại khi chỉ mới đào được 2km vì lý do địa chất có thay đổi phức tạp và khó khăn trong việc phun vữa cố định mặt đất trước khiên đào

Vì vậy, việc nghiên cứu về tính hợp lý và an toàn cho trình tự thi công hai hầm đôi nằm trên – dưới như đường hầm Metro số 1, đoạn qua Nhà Hát Lớn Thành Phố

là một vấn đề cần thiết và có giá trị về mặt khoa học Nghiên cứu cũng giúp bổ sung kiến thức cơ bản về tính toán ứng suất – biến dạng của đất đá quanh hầm đôi, giúp làm quen với quá trình tính toán mô phỏng cho kết cấu hầm, đặc biệt là với công nghệ thi công TBM và trường hợp thế nằm đặc biệt này của hai hầm song song Từ

đó, việc thi công các tuyến tiếp theo của hệ thống Metro thành phố được xem xét một cách hệ thống và có cơ sở hơn

VI Dự kiến kết luận, kiến nghị và những hạn chế:

Luận văn dự kiến sẽ đưa ra các kết luận sau:

- Lựa chọn trình tự đào phù hợp hơn trong điều kiện địa chất cũng như hạ tầng có sẵn của khu vực Phương án được lựa chọn sẽ là phương án ưu thế hơn về chuyển vị, ứng suất, hệ số an toàn

- Mô hình đất phù hợp cho việc mô phỏng các công trình đào hầm bằng TBM

Một số kiến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo về vấn đề trình tự thi công đào hai hầm song song:

- Mô phỏng bằng các phần mềm 3D để có thể mô phỏng thực tế hơn quá trình thi công bằng TBM, từ đó phân tích ổn định đất trước mặt gương đào, lún sụt dọc tuyến đào

- Cần nghiên cứu thêm về việc ngăn chặn và xử lý sự cố có thể xảy ra trong quá trình đào hầm như: sự cố trong quá trình quản lý hệ thống máy móc của máy TBM Một ví dụ cụ thể là trong quá trình đào hầm ga Corrib ở ngoài khơi Ireland (2013), một thành viên tổ bảo trì máy TBM đã thiệt mạng vì sự cố trong quá trình vận hành máy

- Khả năng xảy ra ngập đường hầm trong quá trình thi công bằng TBM Ví như sự cố xảy ra ở dự án Doha Metro, Qatar bị ngập trong nước, mặc dù không có thiệt hại về người

Những hạn chế của luận văn:

- Tác giả rất mong muốn được sử dụng tính toán bằng phần mềm Plaxis 3D tunnel nhưng do một số lý do về phần mềm nên vẫn chưa thực hiện được

Vì thế, quá trình mô phỏng không phân tích được quá trình đào hầm của TBM

- Vì công trình chưa được thi công nên việc so sánh kết quả quan trắc chưa được thực hiện, khó khăn trong việc đánh giá tính xác thực của kết quả nghiên cứu

TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN VÀ CÁC

NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

1.1 Giới thiệu sơ lược dự án đường sắt đô thị thành phố Hồ Chí Minh:

Dự án đường sắt đô thị Thành phố Hồ Chí Minh là một dự án xây dựng hệ thống đường sắt đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh Kế hoạch tổng thể được tuyên

bố vào tháng 2 năm 2001 và dự đoán rằng có thể xây dựng xong vào năm 2020 Tuy

kế hoạch dự đoán này bắt đầu xây vào năm 2005, nhưng vào tháng 3 năm 2005, Thành phố vẫn còn đang lập kế hoạch

Dự án bao gồm 6 tuyến tàu điện ngầm:

- Tuyến số 1: Bến Thành – Suối Tiên Khởi công gói thầu chính ngày

28/08/2012 Lộ trình dài 19.7km (2.6 ngầm và 17.1 trên cao), có 14 ga (3

ga ngầm và 11 ga trên cao)

- Tuyến số 2: GĐ1: Chợ Bến Thành - Tham Lương Lộ trình 11,3km (9,5 ngầm và 1,8 trên cao) có 11 ga (10 ga ngầm và 1 ga trên cao) GĐ2: Thủ Thiêm - Chợ Bến Thành & Tham Lương - Bến xe Tây Ninh GĐ 1: Lộ trình 7.7km, và chưa xác định số lượng cũng như vị trí ga

- Tuyến số 3A: GĐ1: Chợ Bến Thành - Bến xe Miền Tây Lộ trình 9.7km với

10 ga ngầm GĐ2: Bến xe Miền Tây - Tân Kiên Lộ trình 7.7km nhưng chưa xác định các nhà ga

- Tuyến số 3B: Ngã 6 Cộng Hòa - Hiệp Bình Phước Lộ trình 12.1km (9.1 ngầm và 3 trên cao) gồm 8 ga ngầm và 2 ga trên cao

- Tuyến số 4A: Thạnh Xuân (Quận 12) - Nguyễn Văn Linh (Quận 7) Lộ

trình 24km (19 ngầm và 5 trên cao) gồm 20 ga (15 ga ngầm v à 5 ga trên cao)

- Tuyến số 4B: công viên Gia Định – lăng Cha Cả Lộ trình 5.2km

- Tuyến số 5: GĐ1: Ngã 4 Bảy Hiền – Cầu Sài Gòn Lộ trình 8.9km ngầm gồm 9 ga (8 ga ngầm và 1 ga trên cao) GĐ 2: Ngã 4 Bảy Hiền – Bến xe Cần Giuộc mới Lộ trình 14.8km (7.4 ngầm và 7.4 trên cao) gồm 13 ga (7

ga ngầm và 6 ga trên cao)

- Tuyến số 6: Trường Chinh – Vòng xoay Phú Lâm Lộ trình 6.7km ngầm

gồm 7 ga hoàn toàn ngầm

Hình 1.1 - Bản đồ quy hoạch các tuyến Metro thành phố Hồ Chí Minh

1.2 Giới thiệu về tuyến metro số 1 (Sài Gòn – Suối Tiên):

Theo quyết định 1453/QĐ-UBND ngày 6 tháng 4 năm 2006 và quyết định 4480/QĐ-UBND ngày 21 tháng 9 năm 2011 của UBND Thành phố Hồ Chí Minh thì tuyến metro số 1 có tổng mức đầu tư là 2,49 tỷ USD tương đương 47.325 tỷ đồng Vốn đầu tư Dự án được vay bằng nguồn ODA của Chính phủ Nhật Bản, bằng 83% tổng mức đầu tư dự án, nguồn vốn đối ứng từ ngân sách TP bằng 17% tổng mức đầu tư Tuyến Metro số 1 (Bến Thành - Suối Tiên) dài 19,7 km bao gồm đoạn

đi ngầm dài 2,6km (bắt đầu từ Ga số 1 – Bến Thành đến Ga số 3 – khu vực Ba Son); đoạn đi trên cao dài 17,1 km (từ ga số 3 đi theo rạch Văn Thánh, vượt qua đường Điện Biên Phủ và sông Sài Gòn, theo Xa Lộ Hà Nội về ga cuối tại khu vực Suối Tiên)

Toàn bộ tuyến số 1 được chia làm 5 gói thầu như sau:

Ba Son và đoạn đi ngầm kết nối giữa hai ga

Xây dựng 17,1km đường trên cao, các nhà

ga và depot

Xây dựng lắp đặt đầu máy toa xe

Lắp đặt hệ thống Công nghệ thông tin cho văn phòng công

ty vận hành Trạng

thái

Đang hoàn

chỉnh thiết kế

Đang triển khai

Đang triển khai

Đang triển khai

Dự kiến năm 2017 Nhà

thầu

Shimizu-Maeda Joint Operation (SMJO)

Sumitomo

& Cienco 6 Consortium (SCC)

Hitachi Ltd

-

Hình 1.2 – Bản đồ quy hoạch tuyến Metro số 1 (Sài Gòn – Suối Tiên) của

thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.3 – Bản đồ chi tiết nhà ga dọc tuyến (cập nhật) của tuyến Metro số 1

(Sài Gòn – Suối Tiên)

1.3 Giới thiệu sơ lược về phần ngầm của tuyến Metro số 1:

Phân đoạn hầm nằm dưới nhà hát lớn thành phố thuộc gói thầu số 1 của dự án Metro 1 (Sài Gòn – Suối Tiên) Công việc của gói thầu số 1 là bao gồm khảo sát thiết kế, thi công, cung ứng trang thiết bị, kiểm nghiệm, vận hành nghiệm thu (bao gồm Kiểm nghiệm tích hợp và vận hành nghiệm thu) cho đoạn đường ngầm từ một khoảng ngắn ở phía tây nam nhà ga Bến Thành (kể cả nhà ga này) ở lý trình Km 0–150m đến phía Tây Bắc nhà ga Ba Son (kể cả nhà ga này) ở lý trình Km 2+360.00 gần bờ Nam rạch Thị Nghè Đây là điểm giao diện cho đầu phía Nam của Gói thầu

2 (Đoạn đi trên cao và Depot) Thời hạn hoàn thành toàn bộ công việc không vượt quá 54 tháng (235 tuần), sau đó phải theo Thời hạn Bảo dưỡng 5 năm

c Trắc dọc tuyến của đoạn đi ngầm :

Hai hầm Metro bắt đầu từ ga Bến Thành (km 0+0.00) được đi song song nhau, khoảng cách giữa hai hầm ngang là 10m (tim đến tim hầm) với cao độ 2 ray đều là -13.3m Hai ray đi song song nhau và đi xuống cho đến cao độ -15.53m (km 0+305) Sau đó hai ray tiếp tục đi xuống nhưng với các độ sâu khác nhau, ray phía đông đi xuống sâu hơn ray phía tây Đồng thời, hai hầm sẽ di chuyển gần lại cho đến khi đạt thế nằm trên – dưới Độ sâu nhất của hai ray là tại vị trí ga Nhà hát lớn thành phố (km 0+715) và độ sâu lần lượt là 24.8m và 12.8m

Hình 1.4 – Các phân đoạn với bản vẽ chi tiết dọc hầm ngầm

Hình 1.5 – Mặt cắt mô phỏng quá trình thay đổi khoảng cách và vị trí của hai

hầm song song

Tiếp đó, hai hầm đi hướng lên và chuyển dịch ra xa nhau, rút ngắn khoảng

cách để đưa lại về vị trí song song nhau (ở cao độ 0- 12.2m) tại vị trí ga Ba Son (km

1+586)

Hình 1.6 – Mặt cắt mô phỏng đoạn chuyển thành vị trí trên – dưới của hai

- Ga Ba Son – Kết cấu chuyển tiếp đào hở (km 1+826 đến km 2+226)

iv Kết cấu chuyển tiếp đào hở (không tính mái che)

Giữa hầm đào hở (km 2+226) – ranh xây dựng (km 2+360)

d Giới thiệu về loại máy TBM sử dụng cho giai đoạn 1 của dự án Metro

ngược chiều kim đồng hồ)

Hình 1.7 – Mặt cắt dọc máy TBM sử dụng trong gói thầu 1

Có 3 loại khiên đào cân bằng áp lực đất: Khiên đào cân bằng áp lực bằng đất được đào, Khiên đào cân bằng áp lực bằng đất trộn bùn, Khiên đào cân bằng áp lực bằng dung dịch bùn

Hình 1.8 – Mặt cắt ngang hầm đoạn khiên đào

e Sơ lược về đoạn hầm trên – dưới nằm dưới ga Nhà hát lớn thành phố

sử dụng nghiên cứu của đề tại:

Đề tài sẽ mô phỏng đoạn hầm nằm dưới Nhà hát lớn thành phố

Hình 1.9: Phối cảnh hai hầm Metro tuyến số 1, đoạn ga Nhà Hát Lớn Thành Phố và công năng của các tầng hầm

Hình 1.10 Mặt cắt ngang hai hầm trên – dưới đoạn dưới Nhà Hát Lớn thành

HẦM 2

HẦM 1

Hình 1.11: Đường cong ứng suất – biến dạng: so sánh giữa các mô hình phi

tuyến (Mohr Coulomb, Hardening soil, Hardening soil small strain, J-4q) và thí

nghiệm CIEU cho việc mô phỏng ứng xử của đất quanh hầm

Áp dụng vào trường hợp mô phỏng của luận văn, vì các thông số cho mô hình Hardening soil small strain không đủ, tác giả ưu tiên phân tích cho trường hợp mô phỏng bằng mô hình Hardening soil, mặc dù vậy, mô hình Mohr Coulomb vẫn sẽ được mô phỏng để người đọc có cái nhìn so sánh tổng thể và rút ra được ưu khuyết điểm của việc sử dụng các mô hình đất khác nhau

b Những ảnh hưởng địa kỹ thuật lên đường hầm hiện hữu gây ra bởi việc xây dựng thêm đường hầm trong đất yếu ở Thượng Hải:

Nghiên cứu thực hiện bằng việc mô phỏng 3D cho trường hợp các hầm nằm chồng lên nhau theo hướng đào và theo hướng vuông góc hướng đào như hình mô phỏng bên dưới, tuyến số 1 và số 4 là tuyến hiện hữu, tuyến số 11 là tuyến được xây dựng mới: