MỞ ĐẦU 1. Tính cắp thiết của đề tài Thành phố Hà Nội là trung tâm chính tri, kinh tế. và văn hồn của cả nước. Sau chính sách B4i Mới, Hà Nội đã đạt được một số thành tựu tong phát iển kinh Tuy nhiên, thủ đô của Việt Nam cũ g dang đối mặt với nhiề thách thức.
Một trong những vin 48 nhức nhố là vige ách tắc giao thông. Đổ là do hệ thống giao thông của Hà Nội đã quá tai so với lưu lượng xe cộ hiện nay. Theo quyết định số 90/2008/QĐ-TTg của thủ tưởng chính phủ ngày 09/7/2008 về việc phê duyệt quy hoạch phát triển giao thông vận tải Thủ đô Hà Nội đến năm. 2020, hệ thống đường sắt khu vực thủ đồ gồm 5 tuyến.
Hệ thống đường sắt này sẽ đồng vai trò chính trong vận tài hành khách công cộng tốc độ cao, khối lượng lớn, có chức năng gắn kết với các khu đồ thị, khu công nghiệp, các trung tâm thương mại địch vụ- du lịch, trường học. Đoạn đường sắt Nhôn ~ Ga Hà Nội thuộc tuyển đường sit 3 có chiều dài là 12km, trong đó phần đi trên cao đài 8km (từ Nhôn đến khách sạn Deawoo) và phần di ngằm đài km (từ khich san Deawo đến ga Hà Nội, Đoạn di ngẫm thuộc tuyển số 3 là một trong những công trinh đường tàu điện ngầm đầu tiên ở Việt Nam sử dụng công nghệ khoan him toàn tiết điện TBM (Tunnel boring machine). Toàn bộ các quả trinh khoan đường him, vận chuyển đắt đã ra ngoài và lắp ghép vỏ hm đúc sẵn đều được thực hiện bởi máy khoan him và sự trợ giúp của hệ thông phụ trợ. Đây là công nghệ hiện đại, được sử dụng chủ yếu.
để thi công các đường hầm đô thị với đường kinh và chiều dài lớn. Công nghệ TBM ngày càng phát triển và đã khắc phục được nhiều vấn dé về thi công him, tuy nbign vẫn xảy ra nhiều sự cổ khi thi công bằng phương pháp này. Sip him trong đô thị kéo theo nhiều vấn đề như phá hủy các công trình lần cận, nâng cao giá thành công trình, kiện cáo bởi bên thứ 3, ảnh hướng đến tiến độ xây dựng công trình. Việt Nam lại thiếu kinh nghiệm trong việc xây dựng công tinh tàu điện ngầm đô thị, vi vậy cần thiết phải nghiên dự báo những rủi ro có thể xảy ra để từ đó có các biện pháp phòng tránh, 2.
Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm: > _ Tổng quan về tỉnh hình xây dựng đường him đô thị trên thể giới và các rủi ro liên quan đến địa kỹ thuật, > Đánh giá sự dn định của nền vả các công trình lân cận khi mô phóng quá. trình xây dựng và khai thác tu điện ngằm Hà Nội tuyển số 3. Dựa trên kết quả mô phỏng, cảnh báo các rủi ro địa kỹ thuật có thé xảy ra do xây. dựng tầu điện ng Hà Nội tuyển số 3; v Kiến nghị một số biện pháp kết cấu công trình và xử lý nền đất để tránh được các rủi ro trên nếu có.
Phạm vi nghiên cứu là đoạn di ngằm di 4 Km thuộc tuyển tàu điện không xét phần nhà ga, dée hạ và các công trình phụ trợ. Cách tiếp cậ và phương pháp nghiên cứu. Ding phương pháp tiếp cận trực tiếp hoặc gián tiếp > Phương pháp trực tiếp: Tiếp cân cúc cả nhân, các công ty, tổ chức có liên quan đến dự án nhằm khai thắc số iệu công trình. > Phương pháp gián tiếp: Sử dụng thông tin truyền thông, internet và các phương tiện khác để thu thập thông tin vé phương pháp phân tích và dự bảo các rùi ro của việc xây dựng đường him tau điện ngằm trong đô thị.
Các phương pháp nghiên cứu bao gỗ > _ Khảo sắt hiện trường và thu thập thông tin. > Phuong pháp tham dự hội thảo va lấy ý kiến chuyên gia. >_ Nghiên cứu lý thuyết, sử dụng các mô hình số và phần mềm địa kỹ thuật ứng dụng vào công trình thực 4. Những nội dung chính của luận văn Luận văn được chia thành 5 chương bao gồm: = Chương: Tổng quan.
“Chương 2: Giới thiệu công trình tàu điện ngầm Hà i tuyển số 3 “Chương 3: Mô phỏng bãi toán đo đường him và phân tích ổn định của nên và các công trình lân cận. Chương4: Một số biện pháp xử ý để giảm thiểu rủi ro = KẾ luận và kiến nghị CHƯƠNG L TONG QUAN 1.1 Tổng quan về xây dựng đường tàu điện ngầm trong đô thị trên thể giới. LAL Sơ lược về đường tau điện ngim và lịch sử xây dựng. Tau điện ngằm còn được gọi là metro, là hệ thống vận tải lớn trong đô thị chạy trên đường ray va thường có một phản lớn chiều dài tuyến di ngằm dưới lòng đất.
Tau điện ngầm là hệ thống giao thông chớ khách với tốc độ cao, nhiều lượt, nhiều chuyển trong ngày, lượng khích lớn thuận tiện và thoải mãi Đường tàu điện ngầm thường được hiểu là đi ngằm dưới mặt đất, nhưng hiện nay chi có một số đường là hoàn toàn dưới mặt đắt, còn li là kết hợp giữa trên và dưới mặt đất, ở nơi sim wit thì phải lâm dưới mặt đắt, còn lại dùng cầu vượt hoặc di trên mặt đất để giảm bớt khó khăn và giá thành thi công. Tuyến đường tàu điện ngim dẫu tiên được xây dựng ở nước Anh năm 1860, hoàn thành vào năm 1863, dai 6 km và được xây dựng bằng phương pháp đào hở. (cut and cover), Từ đỏ đến nay, tàu điện ngầm đã từng bước phát triển và cỏ điện mạo hiện đại như ngày nay. Thống ké chung về tin điện ngằm ở một số thành phổ lớn trên thể giới được thể hiện trong bang 1.1: Thống kê về tau điện ngầm ở một số thành phố lớn trên thé giới [38] Thành phố | Năm ¡ Lượng Chiềudồi | Sốnhàga | Vậntốc bấgậu | Khich (rigu) (km) trung bình lugtingiy) (nh) London | 1863 23 415 378 3 New York | 1894 30 a 468 2 Pais 1900 40 214 384 2 Moskva | 1935 70 292 171 41 Tokyo | 1927 87 329 282 - Seoul 1974 70 317 328 : Mexico | 1969 44 226 195 - Bạn hầm tiu điện ngằm được xây đựng bằng phương pháp dio thủ công, chống giữ tam bằng gỗ và him được xây bằng gạch và tàu chạy bằng hơi nước, Dan dẫn theo sự phát triển của ngành xây dựng, phương pháp thi công him cũng được cải tiến.
Ban đầu là chống giữ tam bằng khiên (shield) đơn giản, thi công bằng bán cơ giới, rồi đảo him bing min. Tiếp theo công nghệ dio him mới của Áo (NATM) được phát minh và từ đó đến nay, phương pháp này được áp dụng nhiều, nhất là các. đường him xây đựng trong đá. Việc phát minh ra may khoan him (TBM) là một bước tiến quan trọng trong ngành xây dựng him.
Nó giúp cho việc dio thuận tiện vả nhanh chóng, an toàn hơn trong khu vực đô thi, Naiy nay, các phương pháp dio him được ci tiễn. Tay thuộc vào điều kiện dit nền, diện tích mặt bằng, khả năng kinh t. mà lựa chọn phương án khác nhau cho phủ hợp. Việc chọn phương án dio him hợp lý không những giúp tiết kiệm thời sian, kinh phí và còn đảm bảo hơn cho sự an toàn ~ một vấn để không đơn giản đối xây dựng him trong đô tị 1.
Các phương pháp thi công ham.1 Phương pháp đào ha Trong phương pháp thi công đào hở, hồ móng được đảo lộ thiên, sau khi xây dựng công trình ngim xong thì được lấp lại. Phương pháp này thường áp dụng để ‘thi công các công trình đặt nông khoảng từ Sm đến 15m, "Nếu mặt bằng đủ rộng và dit đã có độ ôn định tốt thi có thé thi công đảo mér không cin chống với độ mở mái nhất định. Trong khu vực có mặt bằng chật hẹp, hay khu vực đất dễ sạt lở thì cần dùng tường trong đất để chống giữ hé dao, Trình tự thí công của phương pháp này bao gồm các bước: Thi công tường trong đất, dio hồ móng giữa 2 tường, thi công công him, đắp hoàn trả hỗ mồng (hình 1. Dip phủđất 3.
Xây đựng vỏ hầm.1: Phương pháp đào hở.2 Phương pháp đào kín. c« Phương pháp đào thủ công, Đây là phương pháp có lich sử phát trién lâu đời, quen thuộc trong việc đảo, him mỏ thuở sơ khai và vẫn được dùng cho đến tận ngày nay. Công tác đào được thực hiện bằng tay hoặc máy đảo đơn giản, him ban đầu được chống dé tạm bằng, gỗ và sau đó vỏ him được xây dựng. Quy trình thi công him theo phương pháp thủ công gồm các bước: Đào đất đá, vận chuyển đất đá ra khỏi him, gia cổ tạm thời, thi công lớp vỏ him, Đối với him có tiết diện nhỏ, có thé tiền hành dao toàn gương him (hình 1.
Đồi với him có tiết diện lớn thi gương him được chia thành nhiều phần và thực hiện đào và chống tuần tự theo từng phần (hình 1.6), C €3 & a, Dao toàn tiết điện b. Dio từng phần trong đất đá yếu Hình 1.2: Phương pháp đảo kín. Phuong pháp hoan nỗ Phương pháp này sử dụng thuốc né đ thực hiện công tác đảo. Một chủ trình đào hầm bao gồm các bước: Khoan ạo lỗ trên gương him, nạp thuốc nổ, iển hành nỗ iin, thông gi, vận chuyển đất dé và sửa bề mặt vách him, gia cổ tạm và thi công võ him (hình 1.
Phuong pháp khoan nỗ thường dp dung để thi công các đường ham trong điều kiện đất đá cứng chắc. Vận chuyển ditda 6.3: Phương pháp khoan nỗ Phuong pháp NATM (new Austrian tunnelling method). Được ra đời trong những năm 60 của thé ky 20, phương pháp này nhanh chong trở thành một to lưu trong lĩnh vực xây dựng him. Công tác đảo được tiền hành giống như phương pháp đào thủ công hay khoan nổ, tuy nhiên dm khác là việc thiết kế vo him có tinh đến khả năng tr chống đỡ của bản thân đất đá xung quanh.
Biện pháp thi công phải xử lý khối đất đá tên vòm him sao cho đất đá xung quanh him được tiên kế thành kết cầu vom chẳng đỡ. Do đ, tự bản thân khôi đất đã xong quanh sẽ tr thin một phần kết cấu chống đờ him. Cách chống đỡ truyền thống, 1g gỗ hoặc bằng vòm thép không thể giúp ngăn ngửa sự biển dang của khối đá xung quanh hằm. Bê tông phải được phun ngay sau khi đào đẻ có thể "ngăn sự biến dang của khôi đá một cách hầu hiệu (hình 1.
Các bước thi công theo phương pháp NATM gồm: Đảo đất đá, vận chuyển đắt đá, gia cổ tạm, thi công vỏ him.