Nghiên cứu kết cấu chống tạm thi công công trình ngầm Hà Nội

BỘ GIÁO DỰC VẢ ĐÀO TẠO £ ị 0 \ ./ TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT. MAI THẾ TÙNG NGHIÊN CỨU BỂ XUẤT KẾT cấu CHỂNG TAM ■ KHI INI CỒN6XÃT DIING ■ CỐNG TRlNH NGẨM THÀNH PHỐ HÀ NÔI■ CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỤNG MỎ MÃ SỐ: 2. 1 TPƠồNG ĐẠI HỌC I Ỉ Ị f. H í ' ị M Ỏ Đ! Ả CHAT 1 ỊL— - - N íỉư ờ l HƯỚNG DẪN KHOA HỌC r u s / r s.

VÓ TRỌNG MỦNG HÀ NÔI-2001 MỤC LỤC Mó dầu Chưoìig 1. Iliện trạng và nhu cầu phát triển các công trình ngầm dô thị thành phô Hà nội 1. Hiện Irạng các công trình ngầm đỏ thị Ihành phố Hà Nội. Nhu cầu phát Iridn các cổng trình ngầm đô thị thành phố 1.

Định hướng phái triển hệ Ihống công trình ngẩm đô thị Ihành phố Mà Nội. Xu ihê phái tricn hệ thống công trình ngẩm dô ihị thành'phố Hà Nội đốn năm 2020 Cliương 2. Cấu trúc nền đất xây dựng công trình ngầm clô thị thành phố Ilà Nội 2. Đặc điểm địa cliấl công trình.

Đặc điỏin địa chất ihuỷ văn. Phân loại nền dấl dỏ ihị Ihành phố Hà Nội 2. Phàn loại các dạng nồn đấl dô Ihị Ihành phố Hà Nội theo CỘI địa lầng 2. Phân chia khu địa chất công trình lãnh thổ Hà nội llieo mức (Jộ ihuặn liộn cho xày dựng công uình Iigẩrn.

Một số chỉ tiêu về quy hoạch và phương pháp thi công công trình ngầm đô thị thành phố Hà Nội 3. Mội số yêu cầu clumg vồ quy hoạch xây dựng công trình ngẩm dô ihị iliành phô 1là Nội 3. Quy hoạch không gian xây dựng các công trình ngầm dô thị 36 thành phố Hà Nội 3. Một số chỉ tiêu về kiến trúc các công trình ngâm đô thịthành 38 phố Hà Nội 3.

Môl số phương pháp thi công xAy dựng công trình ngÀm đô lliị 40 thành phố Hà Nội 3. Thi công công trình ngầm bằng phương pháp hở 42 3. Thi công công trình ngầm bằng phương pháp ngầm 44 3. Thi công công trình ngầm bằng phương pháp tổng hợp 50 Chương 4.

Kết cấu và các phương pháp chống tạm khi thi công 59 xây dựng công trình ngầm đô thị thành phố Hà nội 4. Quan điểm lựa chọn, mục đích, yêu cầu của kết cấu chống tạm 59 4. Đặc điểm, công dụng của các loại kết cấu chống tạm công trình ngầm 62 4. Kết cấu chống tạm bằng gỗ 62 4/2.

Kết cấu chống tạm bằng thép 62 4. Kết cấu chống tạm bằng bê tông, bê tông cốt thép lắp thép 63 4. Kết cấu chống tạm bằng vỏ chống bê tông phun 64 4. Kết cấu chống tam bằng vì neo 67 4.

Kết cấu chống tạm sử dụng khả năng mang tải của khối đất,đá gia 68 ciròng 4. Kết cấu chống tạm có thể điều chỉnh khả năng mang tải 69 4. Các phương pháp chống tạm công trình ngầm 70 4. Khi thi công công trình ngẩm bằng phương pháp hở 70 4.

Khi thi công công trình ngầm bằng phương pháp ngẩm 77 4. Khi thi công công trình ngầm bằng phương pháp tổng hợp 86 4. Đề xuất kết cấu và phương pháp chống tạm khi thicông xây 89 dựng công trình ngẩm đô thị thành phố Hà Nội Kết luận và kiến nghị 93 Tài liệu tham khảo 97 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Công trình ngẩm nói chung và các công trình ngẩm thành phố nói riêng, ngoài mục đích đảm bảo nhu CÀU sử dụng, nó còn góp phán hết sức quan trọng trong viêc bảo tồn và gia tăng quỹ đất, duy trì và đảm bảo giao thông đô thị, cánh quan môi trường và đặc biệt là khi có chiến tranh, công trình ngầm là nơi trú ẩn, phòng thủ, cứu nạn và chuẩn bị tiềm lực phục vụ chiến đấu một cách an toàn nhất.

ớ các nước phát triển, người ta tìm cách cải tạo hoặc xây dựng mới các đô thị của mình với ý tưởng chung là triệt để khai thác và sử dụng không gian ngầm cho nhiều mục đích khác nhau. Vì vậy lĩnh vực xây dựng công trình ngẩm đô thị đã phát triển khá mạnh cả về số lượng, chất lượng, trình độ công nghệ và thiết bị thi công tiên tiến, do đó có thể thi công xây dựng công trình ngầm trong mọi điều kiện địa táng với các loại công trình ngdm khác nhau và tiến đô nhanh, chẳng han tai Đài Bắc [21] người ta xây dựng một hệ (hống tẩu điện ngầm dài 85 km với 5 tuyến trong đó có 21 km được xây dựng trong thành phố bàng phương pháp ngầm với tốc độ xây dựng trung bình là 11,5 m/ngày đêm (tiến độ đào cao nhất là 17 m/ngày đêm) trong địa tầng gồm các trầm tích lấp đầy, tầng aluvi chứa nước. Các lớp đất chủ yếu là cát lời đến cát chặt trung bình, xen kẽ là bụi và sét bột, mực nước ngầm cách mặt đất chỉ 2 m. Tại thành phố Loeln (Đức) tuyến tầu điện ngầm dài 2x1.240 km chạy qua các lóp cát và cuội, đôi khi có cả cuội tảng đã được xây dựng vào năm J 997 với khối lượng các loại vỏ chống gồm từ 2.046 vòng tuy bing có đường kính ngoài là 6,32 m [20].

Tại Việt Nam, lĩnh vực xây dựng công trình ngầm thành phố (hay còn gọi là công trình ngầm đô thị) chưa được phát triển một cách có hệ thống, cả -2- về mặt kỹ thuật, kinh nghiêm cũng như trang thiết bị công nghệ thi công. Vì vậy, đây cũng là những khó khăn khi bắt tay vào thực hiện việc xây dựng các công trình này. Tuy rằng, việc đầu tư một số dây chuyền công nghệ thi công xíiy dựng công trình ngầm hiện đại dang được sử dụng hiện nay liên thế giới không phái là quá khó khăn, nhưng nó lại phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, đặc biệt là về kinh tế, chẳng hạn như việc tính toán khấu hao các loại trang thiết bị này phải đồng bộ giữa tuổi thọ và thị trường xây dựng có thể. Sau khi được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chung thủ đô Hà Nội đến năm 2020 (tại Quyết định số J08/1998/QĐ-TTg ngày 20 tháng 6 năm 1998), trong đó vấn đề xfty dựng công trình ngầm đô thị bước đầu được quan tâm [7] và đã được các cơ quan quản lý quy hoạch cũng như các doanh nghiệp xây dưng đang từng bưóc triển khai thực hiện Quyết định này.

Để có kế hơcỊch triển khai thực hiện Quyết định trên dây của Thủ tướng Chính phủ, nhiều cơ quan, đơn vị đã tiến hành việc đánh giá hiện trạng một số loại công trình ngầm ở Thủ đô Hà Nội cho thấy lằng, chủng loại và độ sâu bô trí một số loại công trình ngẩm đang tổn tại có dạng như sau: hệ thống thoát nước theo kiểu cống chung được hình thành từ năm 1939; hệ thống ống ngầm cấp nước bằng gang được lắp đặt từ 1909-7-1992 và hệ thống lắp đặt mới từ năm 1992 đến nay đều được đặt tại độ sâu không quá 1 m trong lòng đất; hệ thống cáp nguồn động lực được lắp đặt từ năm 1932, hệ thống cáp thông tin liên lạc và một số hệ thống công trình ngầm khác được lắp đặt cho đến thời điểm 1995 đều được chôn trong lòng đất ở độ sâu không quá 1,5 m [9]. Bắt đẩu từ sau năm 1995 cho đến nay, công tác thiết lập và quản ]ý quy hoạch phát triển hệ thống công trình ngầm đô thị tại thành phố Hà Nội cũng vẫn còn đang ỏ' bước khởi thảo. Tuy nhiên, sự phát triển lĩnh vực xfly dựng công trình ngầm thủ đô Hà Nội cũng đã có những dấu hiệu tích cực và có tác động mạnh đến các lĩnh vực khác trong việc lồng ghép với các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp khác. -3- Ngoài các hệ thống công trình ngẩm đã liêu tiên ctAy, rải rác ở một số nơi, một số công trình ngẩm làm kho chứa, các gara nhỏ đã được xây dựng dưới các tầng hầm của các toà nhà cao tầng với độ sâu cách mặt.

đất chưa quá 6 m. Chúng được thi công chủ yếu bằng phương pháp hở (lộ thiên) với tiến độ chậm bằng các biên pháp cọc bô tông cốt thép kết hợp cọc (re lươi ép sál nhau (tại Fortune Hotel-thời gian thi công gần 3 tháng cho khối lượng đất phải đào khoảng 13.000m3), tường cừ (tại Niko Hanoi Hotel, Vietcombank Sangwei, v. Vì vậy, đứng trước thực trạng đó nhất định chúng ta phải có đẩu tư nhiều hơn nữa trong việc phát triển lĩnh vực này mới có thể thực hiện được việc đẩy mạnh công tác xây dựng công trình ngẩm đô thị thành phố Hà Nội trong lĩnh vực phát triển chung hạ tầng đô thị góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá thủ đô. Cũng như khi thi công xây dựng các công trình ngầm khác, lĩnh vực xãy dựng công trình ngầm trong đất (đặc biệt là đất nền đô thị thành phố Hà Nội), dòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề về xã hội-kinh tế-kỹ thuật phức tạp.

Ví dụ, các công tác chuẩn bị mặt bằng xAy dựng (giỏi toả đền bù, di dAii tái địnli cư, .); chi phí về vốn đầu tư xây dựng các công trình ngầm; các giải pháp công nghệ, thiết bị thi công, các kết cấu chống giữ để đám bảo ổn định, bền vững công trình ngầm và các công trình kiến trúc trên mặt đất trong điều kiện về địa kỹ thuật đất nền rất phức tạp,. Để giải quyết một loạt các vấn đề này, đòi hỏi phải có sự đầu tư nghiên cứu một cách tổng thể. Như vậy, một trong những vấn đề bức xúc hiện nay để tạo ra một hệ thống các công trình ngầm phục vụ dân sinh đô thị thành phố Hà Nội đòi hỏi chúng phải đáp ứng được các yêu CÀU kỹ thuật, công nghê phù hợp với thực tế Việt Nam để có thể đảm đương một cách toàn diện công tác cải tạo kết hợp với xây dựng mới các chủng loại công trình ngầm khác nhau về quy mô xAy dựng và độ sâu bố trí. Vấn đề này sẽ được giải quyết thoá đáng nếu chúng ta lựa chọn được một cách hợp lý các phương án công nghệ phù hợp đảm bảo sự -4 - ổn định, bền vững công trình ngầm và các công trình kiến trúc khác đang tồn lại xưng quanh vùng ảnh hưởng của công trình ngầm trong quá trình thi công cũng như trong quá trình tồn tại khai thác công trình ngắm.