Đồ án môn học: Thiết kế và xây dựng hầm giao thông qua núi

Dự án Hầm giao thông: thiết kế và xây dựng áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho xây dựng giai đoạn 2020-2025

• Tác giả: Vũ Văn Tuấn
• Trường học: Bộ môn Cầu - Hầm
• Chuyên ngành: Cầu - Hầm
• Đề tài: Thiết Kế Và Xây Dựng Hầm Giao Thông
• Loại tài liệu: Đồ án môn học

Mục lục chi tiết

• PHẦN I: ĐẦU BÀI
• I. ĐẦU BÀI VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
• PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM
• I. CHƯƠNG I: THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG
• 1.1. I. THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG TUYẾN HẦM
• 1.1.1. Thiết kế trắc dọc tuyến hầm
• 1.2. Thiết kế t¾c ngang tuyến hầm
• 1.3. Thiết kế khuôn trong vá hầm
• 1.4. Thiết kế khuôn ngoài vá hầm
• II. CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU VỎ HẦM
• 2.1. I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
• 2.2. Nguyên lý tính toán
• 2.3. III. Tính toán vỏ hầm
• 2.4. 3. X¸c ®Þnh t¶I träng
• 2.5. tÝnh to¸n vá hÇm
• 2.6. 4. Kiểm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña kÕt cÊu vá hÇm

Tóm tắt

I. Đồ án Hầm Giao Thông Tổng Quan Thiết Kế và Xây Dựng

Hầm giao thông là một bộ phận quan trọng của hạ tầng giao thông hiện đại, đặc biệt trong các khu vực đô thị và địa hình phức tạp. Đồ án hầm đòi hỏi sự kết hợp kiến thức chuyên sâu về nhiều lĩnh vực như thiết kế hầm, xây dựng hầm, địa chất công trình, địa kỹ thuật, kết cấu hầm, an toàn hầm và chi phí xây dựng hầm. Mục tiêu chính của đồ án là tạo ra một công trình hầm an toàn, hiệu quả về kinh tế và thân thiện với môi trường. Quá trình thiết kế và xây dựng hầm phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn thiết kế hầm, quy trình thi công hầm và các quy định về an toàn hầm. Ngoài ra, việc đánh giá tác động môi trường hầm cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình lập đồ án. Đồ án hầm không chỉ là một bài tập học thuật mà còn là cơ hội để sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào thực tế, giải quyết các vấn đề kỹ thuật phức tạp và đóng góp vào sự phát triển của hạ tầng giao thông.

1.1. Lịch Sử Phát Triển và Ứng Dụng của Hầm Giao Thông

Lịch sử xây dựng hầm bắt nguồn từ rất lâu đời, với những công trình hầm đơn giản được sử dụng cho mục đích khai thác khoáng sản và dẫn nước. Tuy nhiên, hầm giao thông hiện đại chỉ thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ 19, cùng với sự phát triển của ngành đường sắt và ô tô. Các công trình hầm đường bộ, hầm đường sắt, hầm đô thị và hầm vượt sông ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt ở các quốc gia có địa hình đồi núi hoặc khu vực đô thị đông đúc. Việc ứng dụng các công nghệ mới như phần mềm thiết kế hầm, vật liệu xây dựng hầm tiên tiến và các biện pháp thi công hầm hiện đại đã giúp cho việc xây dựng hầm trở nên nhanh chóng, an toàn và hiệu quả hơn.

1.2. Phân Loại Hầm Giao Thông Theo Mục Đích Sử Dụng và Cấu Trúc

Hầm giao thông có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Dựa trên mục đích sử dụng, có thể chia thành hầm đường bộ, hầm đường sắt, hầm đô thị, hầm thủy điện,... Dựa trên cấu trúc, có thể chia thành hầm đào, hầm dìm, hầm khiên đào,... Mỗi loại hầm có những đặc điểm kỹ thuật riêng và yêu cầu thiết kế, thi công khác nhau. Ví dụ, hầm dốc thường có độ dốc lớn hơn so với hầm thông thường, đòi hỏi các biện pháp an toàn đặc biệt để đảm bảo an toàn giao thông. Việc lựa chọn loại hầm phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện địa chất, địa hình, mực nước ngầm, mật độ giao thông và chi phí xây dựng hầm.

1.3. Vai Trò và Tầm Quan Trọng của Hầm Giao Thông Trong Hạ Tầng

Hầm giao thông đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các khu vực địa lý bị chia cắt bởi địa hình, giảm tải cho các tuyến đường bộ trên mặt đất, rút ngắn thời gian di chuyển và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hầm giao thông cũng có thể giúp cải thiện khả năng tiếp cận các khu vực kinh tế, du lịch và văn hóa, thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội. Trong các đô thị lớn, hầm đô thị đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết tình trạng ùn tắc giao thông và cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân. Tuy nhiên, việc xây dựng hầm cũng có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và xã hội, đòi hỏi các biện pháp giảm thiểu và khắc phục hiệu quả.

II. Thách Thức Thiết Kế Đồ Án Hầm Giao Thông Hiện Nay

Thiết kế và xây dựng hầm giao thông đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật phức tạp. Địa chất công trình và địa kỹ thuật là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự ổn định và an toàn của hầm. Việc khảo sát địa hình hầm và khảo sát địa chất hầm cần được thực hiện kỹ lưỡng để đánh giá chính xác các điều kiện địa chất và mực nước ngầm. Sụt lún hầm là một trong những nguy cơ lớn nhất trong quá trình xây dựng hầm, đòi hỏi các biện pháp gia cố hầm và kiểm soát biến dạng hiệu quả. Ngoài ra, việc đảm bảo thoát nước hầm, thông gió hầm và an toàn hầm cũng là những thách thức quan trọng cần được giải quyết trong quá trình thiết kế hầm.

2.1. Ảnh Hưởng của Địa Chất Công Trình và Địa Kỹ Thuật Đến Thiết Kế Hầm

Đặc điểm địa chất và địa kỹ thuật của khu vực xây dựng hầm có ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của hầm, phương pháp thi công và chi phí xây dựng. Các yếu tố cần xem xét bao gồm loại đất đá, độ bền, độ thấm nước, mực nước ngầm, các đứt gãy địa chất và các hiện tượng địa chất bất lợi khác. Việc khảo sát địa chất công trình và địa kỹ thuật cần được thực hiện kỹ lưỡng để xác định các thông số đầu vào cho quá trình thiết kế hầm. Nếu điều kiện địa chất không thuận lợi, cần có các biện pháp gia cố hầm và ổn định nền đất để đảm bảo an toàn trong quá trình thi công và vận hành.

2.2. Các Vấn Đề Về Thoát Nước Thông Gió và Chiếu Sáng Trong Hầm Giao Thông

Việc đảm bảo thoát nước hầm, thông gió hầm và chiếu sáng là rất quan trọng đối với sự an toàn và tiện nghi của người sử dụng hầm. Thoát nước hầm giúp ngăn ngừa ngập úng, bảo vệ kết cấu hầm và đảm bảo an toàn giao thông. Thông gió hầm giúp loại bỏ khí độc, bụi bẩn và duy trì chất lượng không khí trong hầm. Hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo đủ độ sáng và độ đồng đều để người lái xe có thể quan sát rõ ràng và an toàn. Việc thiết kế hệ thống thoát nước hầm, hệ thống thông gió hầm và hệ thống chiếu sáng cần được thực hiện một cách cẩn thận, dựa trên các tiêu chuẩn và quy định hiện hành.

2.3. Các Giải Pháp Giảm Thiểu Tác Động Môi Trường Trong Thi Công Hầm

Quá trình xây dựng hầm có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm ô nhiễm không khí, ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm nguồn nước, phá hủy cảnh quan và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Để giảm thiểu những tác động này, cần áp dụng các biện pháp như sử dụng công nghệ thi công ít gây tiếng ồn và bụi bẩn, xây dựng hệ thống xử lý nước thải, tái sử dụng đất đá thải, trồng cây xanh để phục hồi cảnh quan và bảo vệ các loài động vật hoang dã. Việc đánh giá tác động môi trường hầm cần được thực hiện trước khi bắt đầu dự án để xác định các tác động tiềm ẩn và đề xuất các biện pháp giảm thiểu phù hợp.

III. Phương Pháp Thiết Kế Vỏ Hầm và Tính Toán Kết Cấu Chi Tiết

Thiết kế vỏ hầm là một trong những bước quan trọng nhất trong đồ án hầm. Vỏ hầm phải có khả năng chịu được áp lực đất đá, áp lực nước ngầm và các tải trọng khác. Có nhiều phương pháp thiết kế vỏ hầm khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình và yêu cầu kỹ thuật của công trình. Việc tính toán kết cấu hầm cần được thực hiện bằng các phần mềm thiết kế hầm chuyên dụng để đảm bảo độ chính xác và an toàn. Các phương pháp gia cố hầm như phun bê tông, neo đất và sử dụng các vật liệu composite cũng được áp dụng rộng rãi để tăng cường khả năng chịu lực của vỏ hầm.

3.1. Các Phương Pháp Tính Toán Áp Lực Đất Đá Tác Dụng Lên Vỏ Hầm

Việc xác định chính xác áp lực đất đá tác dụng lên vỏ hầm là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và ổn định của hầm. Có nhiều phương pháp tính toán áp lực đất đá, bao gồm phương pháp Terzaghi, phương pháp Protodyakonov, phương pháp Caquot và Kérisel và phương pháp phần tử hữu hạn. Mỗi phương pháp có những giả định và hạn chế riêng, phù hợp với các điều kiện địa chất khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp cần dựa trên kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn.

3.2. Sử Dụng Phần Mềm SAP2000 Để Mô Phỏng và Phân Tích Kết Cấu Vỏ Hầm

Phần mềm thiết kế hầm như SAP2000 là công cụ hữu ích để mô phỏng và phân tích kết cấu vỏ hầm. SAP2000 cho phép người dùng tạo ra mô hình 3D của hầm, gán các tải trọng và điều kiện biên, và thực hiện phân tích tĩnh, phân tích động, phân tích ổn định và phân tích ứng xử phi tuyến. Kết quả phân tích giúp người thiết kế đánh giá được khả năng chịu lực của vỏ hầm, xác định các vị trí có ứng suất cao và đề xuất các biện pháp gia cố phù hợp. Việc sử dụng SAP2000 giúp cho quá trình thiết kế hầm trở nên nhanh chóng, chính xác và hiệu quả hơn.

3.3. Các Vật Liệu Xây Dựng Vỏ Hầm Phổ Biến và Đặc Tính Kỹ Thuật

Vỏ hầm có thể được xây dựng bằng nhiều loại vật liệu xây dựng hầm khác nhau, bao gồm bê tông, bê tông cốt thép, thép, gang và các vật liệu composite. Bê tông và bê tông cốt thép là những vật liệu phổ biến nhất do có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và giá thành hợp lý. Thép được sử dụng để gia cường bê tông hoặc làm khung chịu lực cho hầm. Gang được sử dụng trong các hầm đường sắt do có khả năng chịu mài mòn tốt. Các vật liệu composite như sợi carbon và sợi thủy tinh được sử dụng để gia cố vỏ hầm và tăng cường khả năng chống ăn mòn.

IV. Biện Pháp Thi Công Hầm Quy Trình và Các Yếu Tố Quan Trọng

Quy trình thi công hầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện địa chất, địa hình, mực nước ngầm và phương pháp thi công được lựa chọn. Việc lập kế hoạch thi công chi tiết, chuẩn bị đầy đủ thiết bị và vật tư, và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn là rất quan trọng để đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình. Các biện pháp kiểm soát biến dạng, gia cố hầm, thoát nước hầm và thông gió hầm cần được thực hiện đồng bộ trong quá trình thi công.

4.1. Các Phương Pháp Thi Công Hầm Phổ Biến Đào Hở Khiên Đào và NATM

Có nhiều phương pháp thi công hầm khác nhau, mỗi phương pháp phù hợp với các điều kiện địa chất và địa hình khác nhau. Phương pháp đào hở được sử dụng cho các hầm nông, nơi có thể đào một rãnh lớn trên mặt đất và sau đó xây dựng hầm bên trong rãnh. Phương pháp khiên đào được sử dụng cho các hầm sâu, nơi cần đào hầm bằng máy khiên để đảm bảo an toàn. Phương pháp NATM (New Austrian Tunneling Method) là một phương pháp thi công hầm linh hoạt, cho phép điều chỉnh quy trình thi công theo điều kiện địa chất thực tế.

4.2. Quy Trình Thi Công Hầm NATM Từ Khoan Nổ Đến Gia Cố và Hoàn Thiện

Quy trình thi công hầm NATM bao gồm các bước chính sau: khoan nổ, đào đất, phun bê tông, lắp đặt neo đất, kiểm tra biến dạng và hoàn thiện. Sau mỗi đợt đào, bề mặt hầm được phun một lớp bê tông mỏng để ổn định đất đá. Các neo đất được lắp đặt để gia cố hầm và ngăn ngừa sụt lún. Biến dạng của hầm được theo dõi liên tục để đảm bảo an toàn. Sau khi hầm đã ổn định, các công đoạn hoàn thiện như lắp đặt hệ thống thoát nước, hệ thống thông gió, hệ thống chiếu sáng và lát đường được thực hiện.

4.3. Các Thiết Bị Thi Công Hầm Chuyên Dụng và Cách Vận Hành An Toàn

Việc xây dựng hầm đòi hỏi việc sử dụng nhiều thiết bị thi công chuyên dụng như máy khoan, máy xúc, máy phun bê tông, máy trộn vữa, máy đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine) và xe vận chuyển đất đá. Việc vận hành các thiết bị này đòi hỏi người công nhân phải được đào tạo bài bản và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn. Các thiết bị cần được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.

V. Quản Lý Rủi Ro và An Toàn Trong Dự Án Xây Dựng Hầm

Quản lý rủi ro và đảm bảo an toàn là yếu tố then chốt trong mọi dự án xây dựng hầm. Cần xác định và đánh giá các rủi ro tiềm ẩn, xây dựng kế hoạch ứng phó khẩn cấp và thực hiện các biện pháp phòng ngừa để giảm thiểu nguy cơ tai nạn. Việc đào tạo an toàn cho công nhân, kiểm tra định kỳ các thiết bị và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn là rất quan trọng để bảo vệ tính mạng và sức khỏe của người lao động.

5.1. Nhận Diện và Đánh Giá Các Rủi Ro Tiềm Ẩn Trong Quá Trình Thi Công

Có nhiều rủi ro tiềm ẩn trong quá trình thi công hầm, bao gồm sụt lún, ngập úng, cháy nổ, tai nạn lao động và ảnh hưởng đến môi trường. Việc nhận diện và đánh giá các rủi ro này cần được thực hiện một cách cẩn thận, dựa trên kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn. Các yếu tố cần xem xét bao gồm điều kiện địa chất, địa hình, mực nước ngầm, phương pháp thi công, thiết bị sử dụng và trình độ tay nghề của công nhân.

5.2. Xây Dựng Kế Hoạch Ứng Phó Khẩn Cấp Cho Các Tình Huống Bất Ngờ

Cần xây dựng kế hoạch ứng phó khẩn cấp cho các tình huống bất ngờ như sụt lún, ngập úng, cháy nổ và tai nạn lao động. Kế hoạch cần xác định rõ vai trò và trách nhiệm của từng thành viên trong đội ứng phó, quy trình thông báo và sơ tán, vị trí các thiết bị cứu hộ và phương án liên lạc với các cơ quan chức năng. Các cuộc diễn tập ứng phó khẩn cấp cần được tổ chức thường xuyên để nâng cao khả năng phản ứng của đội ứng phó và công nhân.

5.3. Các Biện Pháp Phòng Ngừa Tai Nạn Lao Động và Đảm Bảo An Toàn Hầm

Để phòng ngừa tai nạn lao động, cần thực hiện các biện pháp sau: đào tạo an toàn cho công nhân, cung cấp đầy đủ trang thiết bị bảo hộ cá nhân, kiểm tra định kỳ các thiết bị, tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn, giám sát chặt chẽ quá trình thi công và xử lý nghiêm các vi phạm an toàn. Để đảm bảo an toàn hầm, cần lắp đặt hệ thống thông gió, hệ thống chiếu sáng, hệ thống thoát nước, hệ thống báo cháy và hệ thống cứu hộ.

VI. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu Đồ Án Hầm Giao Thông

Các kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn từ các đồ án hầm giao thông có vai trò quan trọng trong việc cải tiến quy trình thiết kế, thi công và quản lý hầm. Việc chia sẻ kinh nghiệm và bài học từ các dự án thực tế giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả của các dự án hầm trong tương lai. Các công nghệ mới và vật liệu tiên tiến cũng được áp dụng rộng rãi trong các dự án hầm để tăng cường độ bền, khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của công trình.

6.1. Phân Tích Các Dự Án Hầm Giao Thông Tiêu Biểu Trên Thế Giới và Tại Việt Nam

Việc phân tích các dự án hầm giao thông tiêu biểu trên thế giới và tại Việt Nam giúp chúng ta học hỏi kinh nghiệm và bài học từ các dự án thành công và thất bại. Các yếu tố cần xem xét bao gồm quy mô dự án, điều kiện địa chất, phương pháp thi công, chi phí xây dựng, tiến độ thi công, chất lượng công trình và tác động môi trường. Các dự án hầm giao thông tiêu biểu tại Việt Nam bao gồm hầm đường bộ Hải Vân, hầm đường bộ Đèo Cả và hầm metro Bến Thành - Suối Tiên.

6.2. Áp Dụng Các Công Nghệ Mới và Vật Liệu Tiên Tiến Trong Xây Dựng Hầm

Các công nghệ mới và vật liệu tiên tiến đang được áp dụng rộng rãi trong xây dựng hầm để tăng cường độ bền, khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của công trình. Các công nghệ mới bao gồm BIM (Building Information Modeling), 3D printing, robot xây dựng và cảm biến thông minh. Các vật liệu tiên tiến bao gồm bê tông cường độ cao, bê tông tự liền, thép không gỉ, sợi carbon và các vật liệu composite.

6.3. Đề Xuất Các Giải Pháp Cải Tiến Quy Trình Thiết Kế và Thi Công Hầm

Dựa trên các kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế, có thể đề xuất các giải pháp cải tiến quy trình thiết kế và thi công hầm, bao gồm: tăng cường khảo sát địa chất, sử dụng phần mềm thiết kế hầm chuyên dụng, áp dụng phương pháp thi công NATM, sử dụng các thiết bị thi công hiện đại, tăng cường kiểm soát chất lượng và đảm bảo an toàn lao động. Việc áp dụng các giải pháp này giúp nâng cao chất lượng, hiệu quả và an toàn của các dự án hầm trong tương lai.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án môn học "Thiết kế và Xây dựng Hầm giao thông qua núi" thuộc Bộ môn Cầu – Hầm, do sinh viên Vũ Văn Tuấn (lớp 50CĐ4) thực hiện, giải quyết bài toán kỹ thuật thiết kế một đường hầm ô tô xuyên núi từ đầu bài số thứ tự n=224. Công trình hầm giao thông qua núi là hạng mục kỹ thuật đòi hỏi tích hợp đồng thời nhiều chuyên ngành: địa kỹ thuật, kết cấu công trình ngầm, tổ chức thi công và khoan nổ mìn. Việc lựa chọn không đúng phương án thi công hoặc thiết kế kết cấu vỏ hầm chưa phù hợp với địa tầng thực tế có thể dẫn đến mất ổn định trong quá trình đào và vận hành công trình.

Nhiệm vụ thiết kế được xác định theo đầu bài như sau:

1. Lên mặt cắt dọc tuyến hầm, xác định chiều dài hầm.
2. Thiết kế mặt cắt vỏ hầm và mặt cắt ngang hầm.
3. Tính toán kết cấu vỏ hầm ứng với một lớp địa chất.
4. Lập sơ đồ thi công, thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn và hộ chiếu gia cố chống tạm.

Đối tượng nghiên cứu: Hầm đường ô tô 3 làn xe loại Áo, khổ K12, chiều cao 4,9 m, đi qua 2 lớp địa chất gồm đá Granít và đá Alevrolít.

Phạm vi: Tuyến hầm từ điểm A đến điểm B, chiều dài L=270 m, cao độ tự nhiên tại A là 10 m và tại B là 15 m. Lớp phủ dày 15 m, đoạn địa chất I (Granít) dài 23 m, đoạn địa chất II (Alevrolít) dài 247 m.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đồ án sử dụng lý thuyết vòm áp lực (áp lực địa tầng thẳng đứng theo phương pháp vòm tự nhiên) và công thức Coulomb (Cu-Klông) để xác định áp lực ngang địa tầng. Kết cấu vỏ hầm được tính toán như kết cấu chịu nén lệch tâm (bé và lớn) theo tiêu chuẩn thiết kế hầm giao thông. Các điều kiện kiểm toán tiết diện áp dụng hệ số điều kiện làm việc m, hệ số tải trọng (γ=1,2 cho tải trọng bản thân ở trạng thái giới hạn cường độ – TTGHCĐI; γ=1 ở trạng thái giới hạn sử dụng – TTGHSD).

Đặc trưng địa chất lớp II – đá Alevrolít – được lấy làm cơ sở tính toán chủ đạo do chiếm phần lớn chiều dài tuyến hầm và có hệ số kiên cố thấp nhất (f=2,5).

Thông số địa chất	Lớp I – Granít	Lớp II – Alevrolít
Hệ số kiên cố f	8	2,5–3 (tính toán lấy f=2,5)
Dung trọng γ (T/m³)	2,2	2,2
Chiều dài đoạn (m)	23	247

Phương pháp nghiên cứu và công cụ tính toán

• Phân tích nội lực kết cấu: Sử dụng phần mềm SAP2000. Mô hình hóa kết cấu vỏ hầm bằng hệ thanh phần tử khung, mỗi nửa vỏ hầm chia thành 20 đốt (tổng 38 đốt cho một nửa đối xứng, 39 nút). Gối đàn hồi nén được bố trí tại các nút có chuyển vị về phía địa tầng; áp dụng phương pháp lặp dần để xác định sơ đồ gối hợp lệ.
• Chia đốt và xác định hình học: Thực hiện trên AutoCAD.
• Tính toán khoan nổ mìn: Áp dụng phương pháp nổ mìn tạo biên vi sai, dùng kíp nổ điện, dạng đột phá và nêm đứng.
• Thiết kế neo BTCT: Tính chiều dài neo và kiểm tra điều kiện chống trượt (kéo tuột) theo công thức giải tích.

Nguồn dữ liệu: Số liệu đầu bài được xử lý theo hướng dẫn (n=224), bảng tra tiêu chuẩn địa tầng, bảng đặc tính thiết bị thi công.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương I – Thiết kế trắc dọc và trắc ngang

Tuyến hầm xuyên 1 ngọn núi theo phương từ A đến B, khoảng cách A–B là 270 m. Chênh cao tự nhiên A–B là 5 m, độ dốc dọc tự nhiên là 18,52%, vượt xa giới hạn cho phép đối với hầm ô tô (thường 3,5%), vì vậy độ dốc dọc thiết kế được điều chỉnh phù hợp theo quy định. Do chiều dài hầm L=270 m < 400 m, hầm được thiết kế thông gió tự nhiên.

Khuôn trong vỏ hầm được chọn theo nguyên tắc: trục vòm trơn, liên tục; tường thẳng chiều dày không đổi; bố trí đối xứng; khoảng cách an toàn so với khổ giới hạn chọn từ 15–20 cm. Với hầm tường thẳng (f > 3 không áp dụng phương pháp ba tâm) áp dụng phương pháp một tâm. Khuôn ngoài được thiết kế để đảm bảo chiều dày vỏ hầm tại đỉnh vòm, chân vòm và tiết kiệm vật liệu.

Kích thước khổ hầm thiết kế: chiều cao H=716 cm, chiều rộng B (theo bảng khổ K12). Hệ số kiên cố cả hai lớp địa chất đều > 2, do đó không cần làm vòm ngược; kết cấu mặt đường xe chạy và chân tường có thể đặt trực tiếp lên nền đá. Kết cấu mặt đường gồm lớp bê tông xi măng dày 20 cm và lớp bê tông nền dày 30 cm mác 100.

Chương II – Tính toán kết cấu vỏ hầm

Số liệu tính toán lớp địa chất II (Alevrolít):

• Hệ số kiên cố f=2,5; Dung trọng γ=2,2 T/m³; Góc nội ma sát ϕ=arctg(2,5).
• Áp lực địa tầng nằm ngang tiêu chuẩn: ALĐTnn=0,642 T/m; áp lực địa tầng thẳng đứng tính toán: ALĐTtđ=8,89 T/m.
• Bê tông vỏ hầm M200: Cường độ chịu nén Rn=9 MPa (=90 KG/cm²); Cường độ chịu kéo Rk=0; Trọng lượng riêng γc=2,5 T/m³.

Mô hình SAP2000 khai báo 3 loại vật liệu: bê tông vỏ hầm, vật liệu gối đàn hồi chịu nén (E lớn, γ=0), vật liệu gối đàn hồi chịu kéo (E=1 T/m², γ=0). Vỏ hầm được khai báo 38 đốt với 29 mặt cắt có tiết diện thay đổi (từ "Chân vòm" đến "Đỉnh vòm" qua 14 mặt cắt trung gian MC1–MC13). Ba loại tải trọng khai báo: Dead (bản thân), ALTD (áp lực địa tầng thẳng đứng, cường độ -9 T/m trên phạm vi vòm cong) và ALN (áp lực ngang, ±0,6 T/m tác dụng lên hai nửa vỏ hầm). Hai tổ hợp tính toán: TTCĐ1 (γ=1,2 cho Dead, γ=1 cho ALTD và ALN) và TTSD (γ=1 cho Dead, γ=0,8333 cho ALTD).

Kiểm toán tiết diện thực hiện theo hai trường hợp: nén lệch tâm bé (e=M/N < 0,225d) và nén lệch tâm lớn (e≥0,225d). Kết quả cho thấy một số tiết diện vỏ hầm không đảm bảo khả năng chịu lực do lệch tâm lớn.

Tác giả phân tích và so sánh 4 phương án điều chỉnh thiết kế:

Phương án	Biện pháp	Đánh giá
1	Tăng mác bê tông	Lãng phí vật liệu do chỉ một số tiết diện không đảm bảo
2	Tăng chiều dày vỏ hầm	Tăng tải trọng bản thân, tăng diện tích hầm đào, hiệu quả thấp
3	Thiết kế lại khuôn trong/ngoài	Phức tạp, có thể tăng tiết diện hầm đào, tính khả thi thấp
4	Bố trí cốt thép tại vùng lệch tâm lớn	Tiết kiệm vật liệu, không thay đổi mặt cắt ngang hầm, đơn giản

Phương án 4 được kiến nghị áp dụng: bố trí cốt thép tại các tiết diện lệch tâm lớn và tính toán kiểm tra như tiết diện bê tông cốt thép chịu uốn.

Phần III – Tổ chức thi công hầm

Phương pháp thi công được lựa chọn dựa trên đặc điểm địa chất từng đoạn:

• Đoạn đá Granít (23 m, f=8): Đào toàn tiết diện kết hợp neo, chiều dài đoạn thi công 16 m.
• Đoạn đá Alevrolít (247 m, f=2,5): Đào bậc thang trên, sử dụng neo và bê tông phun để gia cố chống tạm, chiều dài đoạn thi công 241 m.

Thiết kế tiết diện đào: Tổng chiều rộng hang đào 11,1 m, chiều cao 7,16 m. Bậc thang trên cao 4,16 m (S=35,3465 m²); bậc thang dưới cao 3 m (S=33,3 m²).

Thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn cho gương đào bậc thang trên:

• Thiết bị khoan: Máy khoan hầm Boomer 322 (Atlas Copco, Thụy Điển), 2 module khoan; 2 búa khoan neo bằng khí ép giá đỡ co rút (Liên Xô).
• Chiều sâu lỗ khoan: 2,5 m; hệ số sử dụng lỗ mìn η=0,9.
• Bố trí lỗ mìn: Tổng 53 lỗ, gồm 4 lỗ đột phá (khoảng cách đáy 0,2 m, góc nghiêng xác định), 23 lỗ mìn biên (cách nhau 0,65 m), 11 lỗ mìn đáy (cách nhau 0,9 m) và phần còn lại là lỗ mìn phá.
• Phương pháp nổ: Nổ mìn tạo biên vi sai, kíp nổ điện, thuốc nổ Amonít N0 6 và N0 20.

Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị
Tiết diện gương bậc thang trên	m²	35,25
Thể tích đá nổ	m³	79
Chiều sâu khoan	m	2,5
Tổng chiều dài các lỗ khoan	m	133,9
Số lỗ mìn	lỗ	53
Khối lượng thuốc nổ	kg	56,7
Số lượng kíp nổ điện	kíp	53
Lượng tiêu hao thuốc nổ đơn vị thực tế	kg/m³	0,713
Lượng tiêu hao kíp nổ đơn vị	kíp/m³	0,666
Chi phí mét khoan đơn vị	m/m³	1,684

Xúc bốc vận chuyển: Máy xúc tay vơ ПНб-4 (Nga), năng suất kỹ thuật 6 m³/phút, trọng lượng 34 tấn, kích thước đất đá lớn nhất xúc được 500 mm; vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ MAZ-503 (Nga), dung tích thùng 4 m³. Số xe ô tô cần thiết: 8 xe. Hệ số tơi k=1,8 (với f=2,5).

Gia cố chống tạm: Công nghệ vì chống liên hợp (neo BTCT + bê tông phun). Lớp bê tông phun đầu tiên phun trực tiếp lên vách hang sau khi nổ mìn và thông gió; lớp bê tông phun thứ hai dày 10 cm phun ở đoạn cách gương 10–12 m. Khi xuất hiện vết nứt: gia cố thêm lưới thép d=6 mm tại đầu neo rồi phun bê tông lần ba.

Tính toán neo BTCT:

• Loại neo: Neo BTCT đóng, cốt thép AII Ø20, vữa xi măng cát, lỗ khoan đường kính 45 mm.
• Cường độ thép: σa=2700 KG/cm².
• Lực ma sát đơn vị bê tông–vách đá: 35 KG/cm².
• Kiểm tra điều kiện chống trượt (kéo tuột): Thỏa mãn.
• Khoảng cách neo a=1,1 m, bố trí so le (hình thoi); mỗi mặt cắt bố trí 14 neo BTCT.

---

Thiết kế và triển khai

(Phần này áp dụng do đồ án thiết kế hệ thống kỹ thuật có sử dụng phần mềm chuyên dụng)

Kiến trúc mô hình tính toán kết cấu trong SAP2000:

Kết cấu vỏ hầm được mô hình hóa dưới dạng hệ khung phẳng gồm 38 thanh (phần tử dầm) và 39 nút. Mỗi nút trong vùng vỏ hầm có chuyển vị về phía địa tầng được thay thế bằng gối đàn hồi với độ cứng D tính theo mô đun đàn hồi địa tầng E=K×Si×b. Tại chân vòm mô hình hóa bằng ngàm đàn hồi có 3 thành phần độ cứng (thẳng đứng, ngang, chống xoay). Liên kết giữa các đốt là liên kết ngàm cứng.

Trình tự mô hình hóa trong SAP2000:

1. Khai báo 3 loại vật liệu (bê tông M200, gối đàn hồi nén, gối đàn hồi kéo).
2. Khai báo 14 loại mặt cắt tiết diện không đổi và 15 loại mặt cắt tiết diện thay đổi (T1–T15 và đối xứng).
3. Nhập mô hình hình học từ AutoCAD, gán mặt cắt cho từng phần tử (PT1–PT38).
4. Khai báo điều kiện biên: gối đàn hồi tại chân vòm, gối di động (chỉ giữ thành phần lực dọc trục) cho các thanh thay thế kháng lực đàn hồi.
5. Khai báo tải trọng và tổ hợp tải trọng (Dead, ALTD, ALN; tổ hợp TTCĐ1 và TTSD).
6. Chạy lặp: sau mỗi vòng lặp, thay thế gối nén có phản lực âm bằng gối kéo (E=1 T/m²) cho đến khi kết quả hội tụ.
7. Xuất kết quả: biểu đồ momen uốn và lực dọc tại TTGHCĐI; bảng kiểm toán tiết diện (M, N, e, d, loại lệch tâm, khả năng chịu lực).

Công cụ và phần mềm:

• SAP2000 (phân tích nội lực kết cấu vỏ hầm).
• AutoCAD (chia đốt vỏ hầm, vẽ bản vẽ kỹ thuật).

Bản vẽ kỹ thuật thể hiện trên A1:

• Trắc dọc tuyến hầm tỷ lệ ngang 1/2000 (hoặc 1/5000), tỷ lệ đứng 1/1000 (hoặc 1/500).
• Mặt cắt ngang hầm tỷ lệ 1/50 với bố trí thiết bị, rãnh thông gió, thoát nước, kết cấu mặt đường.
• Biểu đồ bao (momen, lực cắt) trong kết cấu vỏ hầm.
• Các mặt cắt sơ đồ thi công.
• Hộ chiếu khoan nổ mìn.
• Hộ chiếu gia cố chống tạm.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính:

• Xác định được toàn bộ hình học tuyến hầm: L=270 m, khổ K12, H=716 cm, không cần vòm ngược do f>2 ở cả hai lớp địa chất.
• Tính toán kết cấu vỏ hầm với 38 đốt, xác định biểu đồ momen uốn và lực dọc ở TTGHCĐI.
• Phát hiện một số tiết diện vỏ hầm không đảm bảo khả năng chịu lực theo kiểm toán nén lệch tâm lớn; tiết diện MC9 có N=35,21 T là một trong các giá trị được ghi nhận trong bảng kiểm toán.
• Thiết lập hộ chiếu khoan nổ mìn đầy đủ: 53 lỗ mìn, tổng thuốc nổ 56,7 kg/chu kỳ, chiều sâu khoan 2,5 m, tổng chiều dài khoan 133,9 m.
• Tính toán neo BTCT Ø20: khoảng cách a=1,1 m, bố trí so le, 14 neo/mặt cắt; kiểm tra thỏa điều kiện kháng kéo tuột.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

• Kiến nghị bố trí cốt thép AII Ø20 tại vùng vỏ hầm có tiết diện lệch tâm lớn, tính toán theo tiết diện bê tông cốt thép chịu uốn thay vì nén lệch tâm.
• Kiến nghị phương pháp đào toàn tiết diện cho đoạn Granít (23 m) và đào bậc thang trên cho đoạn Alevrolít (247 m).
• Kiến nghị sử dụng máy khoan Boomer 322 (Atlas Copco, Thụy Điển) kết hợp máy xúc ПНб-4 và 8 xe MAZ-503 để đảm bảo năng suất xúc bốc liên tục.
• Kiến nghị công nghệ vì chống liên hợp (neo BTCT + bê tông phun 2 lớp, lớp 2 dày 10 cm cách gương 10–12 m).

Đóng góp: Đồ án thể hiện quy trình tích hợp đầy đủ từ xử lý số liệu đầu bài, thiết kế hình học, tính toán kết cấu bằng phần mềm chuyên dụng, đến lập hộ chiếu thi công cụ thể cho một tuyến hầm đường ô tô qua núi có 2 lớp địa chất khác nhau.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản đồ án không trình bày mục hạn chế riêng biệt. Dựa trên phạm vi thực hiện, có thể nhận thấy một số giới hạn nội tại:

• Tính toán kết cấu vỏ hầm chỉ thực hiện cho 1 lớp địa chất (lớp II – Alevrolít), chưa tính toán kiểm tra đầy đủ cho lớp I (Granít), mặc dù lớp này có hệ số kiên cố cao hơn nên ít nguy hiểm hơn.
• Thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn chỉ thực hiện cho gương đào bậc thang trên; bậc thang dưới (S=33,3 m²) chưa được trình bày chi tiết trong phạm vi văn bản.
• Tính toán chu kỳ đào được lập biểu đồ nhưng một số thông số thời gian cụ thể (thời gian chuẩn bị, nạp thuốc) chưa hiển thị đủ trong bản in.
• Chưa tính toán hệ thống thoát nước và thông gió chi tiết (chỉ xác định hầm thông gió tự nhiên do L<400 m).
• Hướng mở rộng: Phân tích ổn định 3 chiều bằng phần mềm phần tử hữu hạn hiện đại; thiết kế tường cửa hầm; tính toán hệ thống chiếu sáng và phòng cháy chữa cháy trong hầm.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án này phù hợp làm tài liệu tham khảo cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông (chuyên ngành cầu – hầm, đường bộ) đang thực hiện bài tập lớn hoặc đồ án môn học về thiết kế hầm.
• Sinh viên học phần Cơ học đất – Địa kỹ thuật muốn xem quy trình xác định áp lực địa tầng và lựa chọn thông số thiết kế theo hệ số kiên cố f.
• Người học về SAP2000 ứng dụng trong công trình ngầm: Phần II của đồ án trình bày chi tiết toàn bộ quy trình khai báo vật liệu, mặt cắt biến đổi, gối đàn hồi, điều kiện biên, tải trọng và phương pháp lặp trong SAP2000 – đây là phần có giá trị thực hành cao.
• Kỹ sư và sinh viên quan tâm đến thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn trong hầm giao thông: Phần III cung cấp đầy đủ quy trình từ chọn thiết bị, xác định chiều sâu khoan, tính số lỗ mìn, lượng thuốc nổ, đến bố trí sơ đồ lỗ mìn cụ thể.
• Người tìm hiểu về công nghệ vì chống liên hợp neo + bê tông phun trong điều kiện đá mềm (f=2,5): trình tự thi công, cấu tạo neo BTCT, tính toán chiều dài và khoảng cách neo được trình bày rõ ràng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án chọn tính toán kết cấu vỏ hầm cho lớp địa chất II (Alevrolít) mà không phải lớp I (Granít)?

Bởi vì lớp Alevrolít chiếm phần lớn chiều dài tuyến hầm (247 m trong tổng 270 m) và có hệ số kiên cố thấp nhất (f=2,5), trong khi lớp Granít chỉ dài 23 m và có f=8. Nguyên tắc thiết kế thiên về an toàn yêu cầu tính toán cho điều kiện địa tầng bất lợi nhất.

2. Tổng số lỗ mìn trong một chu kỳ đào là bao nhiêu và phân bổ như thế nào?

Tổng 53 lỗ mìn, gồm: 4 lỗ đột phá (khoảng cách đáy 0,2 m), 23 lỗ mìn biên (cách nhau 0,65 m), 11 lỗ mìn đáy (cách nhau 0,9 m) và phần còn lại là lỗ mìn phá. Tổng lượng thuốc nổ cho một chu kỳ là 56,7 kg, gồm Amonít N0 1 và Amonít N0 6.

3. Vì sao phương án bố trí cốt thép được kiến nghị thay vì tăng mác bê tông hay tăng chiều dày vỏ hầm?

Phương án tăng mác bê tông gây lãng phí do chỉ một số tiết diện không đảm bảo; phương án tăng chiều dày vỏ hầm làm tăng tải trọng bản thân và tăng diện tích hầm đào, hiệu quả cải thiện lệch tâm không cao. Phương án bố trí cốt thép tại các vùng lệch tâm lớn không làm thay đổi mặt cắt ngang hầm, khối lượng bê tông không tăng đáng kể, và phép tính kiểm tra chuyển sang bài toán bê tông cốt thép chịu uốn đơn giản hơn.

4. Khoảng cách giữa các neo BTCT được xác định như thế nào và giá trị cuối cùng là bao nhiêu?

Khoảng cách neo được xác định theo ba điều kiện độc lập: (1) điều kiện tạo thành vòm đá ổn định, (2) ổn định đất đá giữa các neo, (3) sức chịu tải của neo. Giá trị nhỏ nhất từ ba điều kiện được chọn. Kết quả cuối cùng chọn a=1,1 m, bố trí so le (hình thoi), mỗi mặt cắt bố trí 14 neo BTCT.

5. Năng suất xúc bốc thực tế của máy ПНб-4 là bao nhiêu và cần bao nhiêu xe MAZ-503 để phối hợp?

Năng suất kỹ thuật của máy ПНб-4 là 6 m³/phút đá tơi (tương đương 200 m³ đá chặt/giờ với hệ số tơi k=1,8). Hệ số sử dụng máy φ=0,85, hệ số xúc đầy xe η₁=0,95. Để đảm bảo máy xúc hoạt động liên tục, tính toán xác định cần 8 xe MAZ-503 (dung tích thùng 4 m³, vận tốc trung bình 20 km/h).

---

Kết luận

Đồ án trình bày đầy đủ quy trình kỹ thuật thiết kế và tổ chức thi công một hầm đường ô tô 3 làn qua núi dài 270 m trong điều kiện địa chất 2 lớp (Granít và Alevrolít), từ xử lý số liệu đầu bài, thiết kế hình học mặt cắt ngang và trắc dọc, đến tính toán nội lực kết cấu vỏ hầm bằng SAP2000 theo phương pháp lặp với gối đàn hồi. Kết quả kiểm toán phát hiện một số tiết diện vỏ hầm không đảm bảo chịu nén lệch tâm lớn, từ đó kiến nghị bố trí cốt thép cục bộ thay vì điều chỉnh toàn bộ tiết diện. Phần tổ chức thi công cung cấp hộ chiếu khoan nổ mìn chi tiết (53 lỗ, 56,7 kg thuốc nổ/chu kỳ) và thiết kế gia cố chống tạm bằng neo BTCT Ø20 (a=1,1 m, 14 neo/mặt cắt) kết hợp bê tông phun 2 lớp, phù hợp với điều kiện đá mềm f=2,5.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bộ môn Cầu -Hầm Đồ án TK&XD Hầm §å ¸N M¤N HäC THIÕT KÕ Vμ X¢Y DùNG HÇM GIAO TH¤NG QUA NóI PHÇN I: §ÇU BμI §ÇU Sè LIÖU I. §ÇU BμI Vμ Xö Lý Sè LIÖU. - Sè thø tù : n=224.Ta cã 168<n<224, vËy theo h−íng dÉn chän lo¹i hÇm lµ hÇm ®−êng «t« cho 3 làn xe của Áo. Ta l¹i cã n/56=224/56=4 vËy khæ hÇm thiÕt kÕ lµ K12,cao 4,9 m.

- Ta cã n/8=224/8=28 vËy theo h−êng dÉn ta cã s¬ ®å tr¾c däc hÇm lµ s¬ ®å 8. - Ta cã n=224 do ®ã theo h−íng dÉn chiÒu dµi tuyÕn hÇmlµ.5(m) Chän d¹nh ®Þa chÊt. Ta cã n/20=224/20=11d− 4 vËy sè hiÖu ®Þa chÊt dïng thiÕt kÕ hÇm lµ sè 4 .Sè hiÖu cô thÓ nh− trong b¶ng sau. +f:Lµ kÝ hiÖu hÖ sè kiªn cè.

+γ:Lµ dung träng cña ®Êt. +ϕ=arctg(f): Lµ gãc néi ma s¸t cña ®Êt. D¹ng ®Þa chÊt:n=17 D¹ng Líp phñ(m) Líp ®Þa chÊt I Líp ®Þa chÊt II ®Þa chÊt LA(m) LB(m) Lo¹i ®Êt ®¸ f γ(T/m3) Lo¹i ®Êt ®¸ f γ(T/m3) Cát kết Cát kết 4 224 15 8 2,5 4 2,2 cứng chắc mềm - Cã n=224>100 vµ chẵn do ®ã theo h−íng dÉn thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n vá hÇm t−¬ng th¼ng. Khæ hÇm dïng trong thiÕt kÕ (kÝch th−íc cm).vn Page 1 Bộ môn Cầu -Hầm Đồ án TK&XD Hầm 600 75 75 150 25 450 250 300 300 25 350 350 100 750 100 II.

Yªu cÇu néi dung ®å ¸n. - Lªn mÆt c¾t däc tuyÕn hÇm, x¸c ®Þnh chiÒu dµi hÇm. - ThiÕt kÕ mÆt c¾t vá hÇm vµ mÆt c¾t ngang hÇm. - HÇm «t« cã chiÒu dµi L<400(m) th«ng giã tù nhiªn.

- TÝnh to¸n kÕt cÊu vá hÇm øng víi 1 líp ®Þa chÊt. Yªu cÇu víi thuyÕt minh vμ b¶n vÏ. - Toµn bé néi dung trªn ®−îc thÓ hiÖn trªn thuyÕt minh b»ng s¬ ®å tÝnh to¸n kÌm gi¶i thÝch. - C¸c s¬ ®å vÏ trªn giÊy thÓ hiÖn ®óng tØ lÖ, vµ cã kÝch th−íc.

§è ¸n ®−îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ A1 trong ®ã bao gåm c¸c néi dung chÝnh sau. - Tr¾c däc tuyÕn hÇm tû lÖ ngang 1/2000(1/5000),tû lÖ ®øng 1/1000 (1/500). - S¬ ®å mÆt c¾t ngang hÇm tû lÖ 1/50 cã bè trÝ c¸c thiÕt bÞ ,r·nh th«ng giã,tho¸t n−íc ,kÕt cÊu mÆt ®−êng. - BiÓu ®å bao (M«men ,l;ùc cÊt )trong kÕt cÊu vá hÇm.

- C¸c m¨tj c¾t cña s¬ ®å thi c«ng thÓ hiÖn c¸c c«ng t¸c chñ yÕu - Mét hé chiÕu khoan næ m×n.vn Page 2 Bộ môn Cầu -Hầm Đồ án TK&XD Hầm - Mét hé chiÕu gia cè chèng t¹m .vn Page 3 Bộ môn Cầu -Hầm Đồ án TK&XD Hầm PhÇn ii:thiÕt kÕ vμ x©y dùng hÇm Ch−¬ng i:thiÕt kÕ tr¾c däc vμ tr¾c ngang i. ThiÕt kÕ tr¾c däc,tr¾c ngang tuyÕn hÇm. ThiÕt kÕ tr¾c däc tuyÕn hÇm. c¸c th«ng sè tuyÕn hÇm.

TuyÕn hÇm ®i qua hai ®iÓm Avµ B xuyªn qua 1ngän nói gåm 2 líp ®Þa chÊt ,líp 1 lµ líp ®¸ GranÝt vµ líp 2 lµ líp ®¸ Alevr«lÝt t−¬ng ®èi dµy.Kho¶ng c¸ch gi÷a A-B lµ 270m,®iÓm A cã cao ®é tù nhiªn lµ 10m,®iÓm B cã cao ®é tù nhiªn lµ 15m. TuyÕn hÇm lµ hÇm ®−êng «t« ,hÇm coa chiÒu dµi 270m(<400m) do ®ã hÇm ®−îc thiÕt kÕ th«ng giã tù nhiªn. Chªnh cao tù nhiªn gi÷a A-B lµ 5m ®é dèc däc tù nhiªn lµ 18,52%. Theo quy ®Þnh ®èi víi ®−êng «t« th× ®é dèc däc tèi thiÓu vµ ®é dèc däc lín nhÊt lµ (th−êng 3,5%).

VËy ta thiÕt kÕ dèc däc cña tuyÕn hÇm lµ. ThiÕt kÕ t¾c ngang tuyÕn hÇm. ThiÕt kÕ khu«n trong vá hÇm. Khi chän khu«n trong cña vá hÇm tu©n thñ mét sè nguyªn t¾c sau: H×nh d¹ng trôc vßm ph¶i tr¬n tru, liªn tôc v× trôc vßm gÊp khóc sÏ lµm cho ®êng cong ¸p lùc vµ trôc kÕt cÊu t¸ch ra bÊt lîi.

- T−êng th¼ng nãi chung cã chiÒu dµy kh«ng ®æi.