Cơ sở thiết kế và thi công công trình ngầm đô thị phần 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.77 MB, 164 trang )
NỘỈ
CK.0000070579
ngầm đô thị
i | I H kI m i r i k i u i l i l k l
CO sở THIẾT KẾ
VÀ THI CƠNG CỘNG TRÌNH
________ ___________ ______ ^
Trường Đại học Kiến trúc Hỏ Nội
Bộ môn Xây dụng cơng trình ngầm đơ thị
NGUYỄN ĐỨ C NGN
C0 SỞ THIỆT KÊ
VÀ THI CÔNG CÔNG THỈNH
NGẦMDÔTHỊ
NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG
HÀ NÔI-2012
MỞ ĐẦU
Cơ/iq trình nqầm đõ thị (CTNĐT) lờ những cơng trình dược xảy dựng dưới
dát tại dơ thị, là một hộ phận khôniỊ thể thiểu trong hệ thống hạ tầng kỹ thuật
dơ thị. T ổ chức khai thác klìơnq qian ìĩíỊầni dơ thị d ể hồn thiện hạ tâng kỹ
thuật lUịẩm và tă/iị’ cườnq chất lượníị cuộc sống cho con người lù một hùi tốn
cực kỳ cỊuan trọtuị.
Niịày nax khơìUị íỊÌan nqdm dơ thị dược cho là một chỉ tiêu tăng diêu kiện sống
của nhân dân tronq chính sách phát triển dô thị, liên quan dến việc tăng sô lượng
và chất lưựnq dịch vụ của chúìu>. K ế hoạch chiếm lĩnh không gian ngcỉm dang phát
triển mạnh à nhiều nước trân thếíỊÌỨi.
Khai thác khơníỊ ẹian mịẩm dơ thị là một xu hướiìí’ tất vêu troỉ sự phát triển
và hiện dại lìố dơ thị, dặc hiệt cần thiết dối với dcít nước ta. trước rièn là dõi vài
Thủ dô Hà Nội và Thành plĩơ Hồ Chí Minh.
Nhận rỗ vai trị quan trọnq của CTNĐT, nhà nước ta dã có nhiêu chính
sách khuyến khích các tổ chức và cá nhân tham í>ìa quy hoạch khơng gian .xây
dipoị ní>ầm, dầu tư .xây dựnq các cịnq trình iiiỊầm. Theo dó, nhiều văn hàn
pháp quy dã dược han hành (Các ní>hị dịnlì cùa Chính phủ vê quàn lý khôn\ị
pan xây dựnq nqầm dô thị, các Quy chuẩn kỹ thuật Quốc p a vú cơn^ trình tàu
diện lUịầm, qa ra ơtó nqầm, các tiêu chuẩn kỹ thuật lên quan dèn thief kế. thi
cơnq và nqlìiệm thu cơnq trình nqầm dị thị...) tạo hành lanq pháp lý cho cônq
tác quy hoạch và .xây dựnq CTNĐT. Đổnq thời Nhà nước dã có nhiều chinh
sách khuyến khích, hỗ trợ và ưu dãi tronq cònq tác ddit tư .xàv dựnq cịnq trình
nqầm tại các dơ thị.
Với chính sách nêu trên của Nhà nước về cônq tác .xây dựnq nqầm. chắc chắn
sẽ thu hút nhiều nhà dầu tư quan tâm dến lĩnh vực hị nqị ddx triến vọnq này à các
dó thị lớn nước ta.
Đê iỊÌái quyết hài tốn khai thác khịnq qian nqầni trước tién cần có dội nqũ
chun qia, kỹ thuật \’í' lĩnh vực .xây dựnq nqdm. hiếu hiết sâu sdc rronq các lĩnh
vực dịa kỹ thuật, cơ c h ế làm việc của cịng trình với nền ddt. các nqun tắc tinh
tốn thiết kế, Cííc cơnq Iiqhệ tiên tiên tronq thi cônq khai thác CTNĐT.
3
Rõ râníỊ cơng tác đào tạo mới và hổ sung kiến thức trong lĩnh vực xúy tlựng
ngâm cho những cán hộ, kỹ sưxáv dựng đáp ứng xêu cầu của thị trường xáy dựng
ngầm là một nhiệm vụ cấp hách hiện nax ở nước ta.
Tài liệu C ơ sở thiết ké và thi cóng cóng trình ngầm đơ thị sử dụng dớ giảng
dạy cho sinh vién chuyên ngành xáx dựng công ngầm dô thị, nội dung rãi liệu hao
gồm những kiến thức cơ hản trong lĩnh vực xáx dựng ngầm, dủp ứng một phần
nhu cầu cho những hạn dọc quan tám dến vấn dé xáx dựng ngầm có tính thời sự
hiện nax.
Do trình dộ có hạn, q trình hiên soạn chắc chắn cịn nhiêu thiúìi sót, rất
mong hạn dọc thơng cảm. Mọi V kiến góp V xin gửi vé Nhà xuất hán Xáx dựng. Xin
chân thành cảm ơn!
Tác giá
Chương I
NHỮNG VẤN ĐỂ CHUNG
1.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH NGÂM ĐƠ THỊ (CTNĐT)
1.1.1. Khái niệm về CTNĐT
CTNĐT là những cơne trình được xây dựng dưới mặt đất tại đơ thị, bao gồm; cơng
trình cơne cộns nsầm, cơng trình cơng nghiệp nsầm, cơng trình giao thơng ngầm, phần
neầm của các cơng trình xây dựng trên mặt đất, mạng kỹ thuật ngầm, các tổ hợp ngầm.
- Cớ/?g trình coni’ cộníị nqầm là cơng trình phục vụ hoạt động cơng cộng, ví dụ các
cơng trình du lịch, thể thao, thư viện, các trung tâm văn hoá thể thao, rạp hát, các trung
tâm nghiên cứu khoa học, các cửa hàng bách hóa ngầm, các nhà thờ tơn giáo khác nhau
được xây dựng dưới mặt đất.
- Coni’ trình coni’ nghiệp nqầm. bao gồm: các cơng trình đầu mối kỹ thuật, các cơng
trình xử lý nước thải, chất thải, các trạm biến áp, trạm cấp nước, trạm gas, các kho vũ
khí, các sân ga, các kho bảo quản khác nhau, các trạm sửa chữa tàu điện ngầm (đề pô),
các xưỏfng sửa chữa ôtô và các cơng trình phục vụ sản xuất khác được xây dựng dưới
mặt đất.
- Cơnq trình qiao tlĩơnq ngầm là các cơng trình đường tàu điện ngầm, nhà ga tàu điện
ngầm, hầm đường bộ, hầm cho người đi bộ, các bến đỗ ôtô buýt, ôtô chạy điện, các gara
xe tải, các ơtơ chun dùng và các cơng trình phụ trợ kết nối (kể cả phần đường nối phần
ngầm với mặt đất.
- Phần ngầm của các cơng trình .xây dựng trên mặt đất là tầng hầm và các bộ phận
của công trình nằm dưới mặt đ ấ t, ví dụ: dưới các gara, nhà ga, cang hàng không, các
trung tâm thương mại, nhà ở và nhà hành chính cao tầng.
- Mạng kỹ thuật ngầm, bao gồm: các đường ống kỹ thuật, các hào kỹ thuật để lắp đặt
các dường ống cấp gas, khi đốt. đường ống cấp nước, thốt nước; cơng trình đường dây
cấp điện, thơng tin, viễn thơng liên lạc được xây dựng dưới mặt đất.
- T ổ lìựp ngâm: Các cơng trình ngầm có chức năng riêng hoặc các cụm cơng trình
ngầm được kết nối với nhau bàng các đường bộ vưọi ngầm, đường ôtô ngầm ga và
đường tàu điện ngầm thành các tổ hợp ngầm.
CTNĐT thưịne được xây dựne nơi tập truns đơng dân. Chúng có thể được bố trí dưới
các cơng trình xây dựng trên mặt đất, dưới các đường giao thông đô thị. dưới các công
viên vườn hoa, dưới .sông, hổ...
Tùy theo vị trí xây dựng và cơng năng cơng trình, CTNĐT thường được bỏ trí sâu
dưới mặt đất lớn hơn 3m và có thể sâu tới hàng trăm mét dưới lịng đất.
Quy hoạch không gian xây dựng ngầm là một nội dung của đổ án quy hoạch đó thị,
phải bảo đảm kết nối tương thích, đổng bộ các cơng trình ngầm và giữa cơng trình ngầm
với các cơng trình trên mặt đất, phù hợp với hệ thống hạ tầng kỹ thuật và quy hoạch phát
triển đô thị, phải bảo đảm các u cầu về bảo vệ mơi trưịìig và nguồn nước ngầm. Công
tác quy hoạch, thiết kế, thi công CTNĐT không được làm ảnh hưởng đến các cõng trình
xây dựng lân cận, đồng thời phải có giải pháp về bảo tồn cây xanh, bảo vệ di tích lịch sử,
văn hóa tại khu vực xây dựng.
CTNĐT cần được kết hợp với yêu cầu bảo đảm an ninh, quốc phòng khi cần thiết;
đảm bảo đầy đủ các hệ thống chiếu sáng, điều hòa, thơng gió, cấp nước, thốt nước, cấp
điện, phịng cháy, chữa cháy, thoát hiểm và hệ thống kiểm soát khai thác vận hành trong
cơng trình, bảo đảm các u cầu về chống thấm, chống ăn mịn và xâm thực. Ngồi ra
cơng tác thiết kế, thi cổng CTNĐT cần bảo đảm việc sử dụng thuận lợi cho người khuyết
tật, bảo đảm an tồn và thốt hiểm nhanh chóng khi có sự cố, đồng thời phải đề xuất
nhiệm vụ quan trắc địa kỹ thuật.
1.1.2. Phân loại CTNĐT
Các CTNĐT có rất nhiều loại, cơng năng khác nhau (hình 1.1) cụ thể;
- Theo sơ đồ mặt bàng và cơng năng khai thác có thể chia ra:
+ Các CƠ/ỈÍỊ trình ckg tiiyến: các đường hầm (tuynen) giao thơng cơ giới các đường
bộ vượt ngầm, các đưịaig hầm dẫn nước của nhà máy thuỷ điên
+ Các côuỊị trình có chiều dùi hạn c h ế (dạno diểm); các cơng trình cơng cộng và
cơng nghiệp ngầm.
+ Các mạn (Ị kỹ thuật mịchn
+ Các tầiuỊ lìcỉin nhà cao tần ít.
+ Cơìỉít trình gí/ vừ dưừnỊt tàu diện n
- Tlieo chiều sâu: (TTNĐT được chia ra loại dạt nông H < 10-P m vì đãt sâu
H >10-12m );
- Theo phưong pháp ihi công; đào hở. đào ngám, phương pháp đãc biét
Các CTNĐT khác nhau \é hình dạng và kích thước mặt căt. loại vật liêu đãc điếm
kèt cáu. điều kiện thịng gió, chiếu sáng....
n
1.2. LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CTNĐT
1.2.1. Lịch sử phát triển cơng trình ngầm
Trong thời tiền sử con người đã biết sống trong các hang động. Theo tiến trình hch
sử, nhiều loại cơng trình ngầm với mục đích khác nhau đã xuất hiện.
- Cúc cơng trình nhù ở, công cộng:
Thành phố cổ Petra nẳm ở phần sa mạc Gicdani là một đơ thị ngầm: các gian
phịng và lâu đài được đặt trong nền đá đỏ cục bộ. Lâu đài Abu- Xim bela có kích
thước hầm đào 16,2
X
17,4m có hành lang chiếu sáng bên trong đi sâu vào khối đá
60m. Có 4 bức tượng Ramdexa cao 20m bố trí trước lâu đài được xây dựng vào thế
kỷ X II trước Cóng ngun.
Vùng Kpađơki miền Trung Thổ Nhĩ Kỳ có cả hệ thống làng mạc nằm dưới lòng
đất. Đặc biệt trong thành phố Kaimacly đã có 60 nghìn người sinh sống. Thành phố
ngầm 8-10 tầng đó trải dài trên 19km trong nền đá phún thạch, nơi được bố trí các
phịng ở, kho tàng, phòng cầu nguyện đạo giáo, các phòng của chủ nô, hành lang bộ
hành, các đường ngầm và tuyến ống thơng gió, bể chứa nước và các khu vực nghĩa
trang. Khoáng chất trong vùng Kpađoki đảm bảo cho thành phố ngầm nhiệt độ
khơng đổi 8-12 độ.
Phía Bắc Trung Quốc, ở tỉnh Khu Nan, Sen-Xi, San Xi đã từng có số dân sống dưới
ngầm đạt đến mười triệu người. Các khu dân cư được bố trí dưới các thửa ruộng và có
cấu tạo từ các phịng đào trong đất hồng thổ. Trước các phịng thưcmg có các sân nửa
chìm đảm bảo ánh sáng tự nhiên.
- Các cơng trììiìì phục
VII
nine đích văn hố vù tơn íỊÌáo:
+ Bộ tộc người Mĩ ở phía Tây - Nam Mĩ đã đào các phịng trong lịng đất đườno kính
từ 4-25m, phía trong có lát gạch hoặc chỉ đơn giản trát đất sét. Cóng trình có tên ơoi
là Kiva.
+ Tịn giáo các thời đại khác nhau tạo nên rất nhiều cụm CTN hầu như các nhà thờ
đều có phịng ngầm, chúng được xây dựng cho những nghi lễ đặc biệt cTÌn o]ữ thi thể
hoặc để ẩn nấp.
+ Dưới quảng trường Xtephanplatx ở Hungari đã phát hiện 1 phòncT cầu ncTiiyện cổ
đại Virgilia Mari Magdalina xây dựng vào khoáng nứa đầu thế ký XV III. Chiều cao bên
trong là 13,3m, diện tích 140m”, vịm cúa nó được tạo nén từ vói tói
+ Các cơng trinh du iịch, thế thao, thư viịn ngám, các trung tãni vàn hoá thề thao
rạp liát, các trung tâm nghiên cứu khoa học đang được xáy dưng ngày càng nhiéii Irén
thế giới.
^
- Ccic cơng trình phục yụ rnục đích cptân sự:
+ Từ cuối thế kỷ X V II các đường ngầm cho tàu biển đã được xây dựng ở Pháp và
ở Anh.
+ Vào thế kỷ X IX đã có đường sắt ngầm có độ dài và tiết diện lớn: Ximplonxki
(20km ), Xen- Gortardxki (15km), Mon-Xenhixki (14km).
+ Vào đầu thế kỷ X X nhiều trạm thuỷ điện ngầm đã được xây dựng (Đức 1907; Thuỵ
Sỹ 1914), các kho và nhà máy thiết bị ngầm đầu tiên được xây dựng ở Đức (1914-1917).
-I-
Vào những năm 30 của thế kỷ X X các công trình quốc phịng ngầm (nhà máy ơtơ,
gara. các kho chứa vũ khí) đã được xây dựng rất nhiều ở Mĩ, Pháp, Đức, Thuỵ Sỹ và
ở các nước khác. Số lượng cơng trình ngầm nói chung và CTNĐT nói riêng trong các
nước châu Âu và ở Nhật đặc biệt tãng nhanh vào thời kỳ chiến tranh thế giới thứ hai
1939-1945.
+ ớ nước ta trong thời kỳ kháng chiến chống Pháp cũng như chống Mĩ đã xuất hiện
nhiều hầm và công sự ngầm.
- Các cơnẹ trình /ĩíỊầtn cơn^ nghiệp:
-t- Kho lạnh đầu tiên xuất hiện ở Thuỵ Sỹ 1939-1941, ỏ thành phố Atrixon, Mĩ, 19-44.
-I-
Vào những năm 1950 đã xuất hiện dạng cơng trình ngầm mới- kho chứa nhiên liệu
hydrơxit các bon trong tầng địa chất chứa khí dầu mỏ (Mĩ).
Đến năm 1960 các nhà máy thuỷ điện, các nhà kho, các kho chứa dầu mỏ, khí đốt
đã xuất hiện trong khoảng 30 nước trên thế giói.
-I-
Khối lượng xây dựng các cơng trình thuỷ điện ở Triều Tiên là rất
â íi
tưẹmg, đến nay
đã xây dựng 18 trạm công suất từ 500MW trở lên (trong đó có 3 trạm thuỷ điện hạt nhân)
-t- Kho dự trữ quốc gia của Nhật có 10 khoang chứa song song dài 550m cho mỏi
khoang, chúng được xây dựng bàng phương pháp mới của Áo kết hợp phá đá bàng nổ mìn.
-f- Để hiện đại hố mạng kênh thoát nước ở Viên, người ta xây dimg mới tuyến ống
dài 368km. tiến hành sửa chữa lón hệ thống kênh thải nước sông Đu Nai và đại tu tuyến
ống dần đã hơn 100 nãm tuổi.
- Các cơn" trình lìỉỊầni "iao thơn" đơ thị:
Cơng trình giao thơng ngầm bao gồm: các cơng trình dạng tuyến ví dụ: Đườnơ bộ
vượt ngầm, đường sát ngầm, đường tàu điện ngầm và các cơng trình dạng đièm như; các
loại ga và bến đỗ ôtô ngầm, ga tàu điện ngầm
Trong hộ thống giao thông ngầm, công trình ga và đưỊTig tàu điện ngầm chiếm vị trí
đặc biệt quan trọng. Danh mục cơng trình tàu điện ngầm trên thế giới tính đến nãm 1995
và 2005 (ở Nga) cho trong bàng 1.1.
Bảng 1.1
Khống
thời 2 Ìan
Tons
.
~
vào eiờ
số toa ; .. .,7,
pik ,
1 phút
Nãm đưa
vào khai
thác
Lượng HK
vận chuyển,
(triệu
ng./nãm)
Số
lượng
tuyến
Chiều
dài
tuyến.
(km)
Luân Đôn
1863
728
11
394
271
New York
1871
997
26
398
469
Pari
1900
1201
15
201
370
Tokyo
1927
2739
12
230
217
2917
2-4
Osaka
1933
1002
7
106
85
1022
2
Matxcơva
1935
3358
9
280,1
171
4060
L5
1955-2005
1898
4
111,1
61
1205
1,5
Mehicô
1969
1444
9
158
135
2424
2,5
Bắc Kinh
1969
840
2
40
29
304
2-4
Xan Paolô
1974
624
3
44
41
588
1,5-3
Đô thị
Xanh Petecbua
Sỏ'
lượng
ga
4582 Ị
2,5
5866
2-4
---------- i--------------1.5-4
3481
+ ơ Matxcofva tuyến đường tàu điện ngầm đầu tiên eổm 13 sa được quyết định xây
dựng vào năm 1931 và năm 1935 đã được đưa vào khai thác. Đến năm 2005 ớ Matxccfv'a
tuyến đường tàu điện ngầm đã dài 280,1km và có 171 sa.
Vào cuối năm 1950, đườns ngầm đi bộ đầu tiên ở Matxcơva đã được xây dựns tại đại
lộ Kutudốp, ngày nay trong đỏ thị hiện có trên 17 tuyến ơtơ ngầm với tons chiéu dài hcm
7km cho 2-8 làn xe; trên 250 tuyến đi bộ có khấu độ 3-12m và chiều dài 150-200m.
Thời gian gần đây ở Matxcorva đã xây dựng hàng loạt bến đỗ ôtô và sa ra nsám. Ga
ra lớn nhất là ga ra 7 tầng chứa 2500 ôtô tại đại lộ Hồ Bình. Trons đơ thị Matxcơva có
trên 3 nghìn km mạng kỹ thuật neầm.
+ ở Pari đường tàu điện ngầm đã được xây dựng vào nhữns năm 1890 và hiện nay
mạng lưới tàu điện ngầm đang hoạt động có tons chiều dài 290km với 420c^a Trên
15km đường ngầm giao thông cơ giới và rất nhiều đường nsầm bộ hành đặt nóns. Tons
sưc chưa cua tat ca cac bén xe và ga ra ngâm ờ Pa ri khốns 100 nshìn xe ótó Nhiều tổ
họrp ngầm đang được triến khai xây dựns.
+ ơ Luân Đón đường tàu điện ngầm đầu tiên được xây dựns vào năm 1863. Đến nay
tống chiều dài là 417,5km với 247ga. Do có khó khãn trong sự phát triến mạng lưới giao
thơng, tại đây đang có kế hoạch phát triến nhiều đưịng ngầm ơtỏ, bộ h ành.^a ra otó
bẽn đỗ với trang thiết bị hiện đại.
10
+ Tại M ĩ, đường tàu điện ngầm đầu tiên được xây dựng vào năm 1868 tại New York.
Hệ thống đường tàu điện ngầm tại Mĩ hiện có trên 384,9km với 484 ga, nhiều đường
ngầm giao thông cơ giới ngầm và dưới nước, nhiều bến đỗ, ga ra ôtồ ngâm, các tô hợp
ngầm nhiều tầng đã và đang được xây dựng.
+ ở Nhật, CTNĐT được tiến hành xây dựng theo kế hoạch rộng lớn. Sự cần thiêt
không gian ngầm là do mật độ dân số cao, không đủ đất trổng, do ơ nhiễm mơi trưịìig
(thất thốt do ơ nhiễm mơi trường ở Nhật hàng năm lên tới trên 20 tỷ đô la). Mạng lưới
tàu điện ngầm ở Tokyo dài trên 230km với trên 217 ga, có trên 130 bến ơtơ ngầm với
sức chứa trên 30 nghìn ơtơ, rất nhiều đường ngầm ôtô và đường ngầm bộ hành, ơ Tokyo
hầu như các tồ nhà mới đều có tới 8 tầng hầm mở rộng kết nối với xung quanh qua các
phố tiếp giáp.
- Tầng hầm nhà cao tầng:
Các nhà cao tầng ngày nay ở nước ta cũng như ở nhiều nước trên thế giới phần lớn
đều có tầng hầm phục vụ đỗ xe và các dịch vụ khác.
- Mạng kỹ thuật ngầm đơ thị:
Bao gồm các hệ thống đưịfng ống kỹ thuật ngầm, tồn tại tất yếu trong tất cả các đô
thị. Chúng bao gồm các tuyến ống cấp thoát nước, cấp khí đốt, cấp điện, cấp nhiệt, các
mạng thơng tin liên lạc.
/. Mạ/ỉg cấp nước
Hệ thống mạng cấp nước là một tổ hợp cơng trình kỹ thuật sử dụng để thu gom, làm
sạch nước, bảo quản dự trữ và vận chuyển nước bằng đường ống đến địa điểm tiêu thụ.
Trên đường ống cấp nước tồn tại; các cơng trình thu gom nước, các trạm bơm, các hố
lắng gạn đầu vào, các phin lọc, đưòng ống, giếng, các trụ đỡ và các thiết bị phụ kiện khác.
2. Mạng thoát nước
Nước thải gồm có nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và nước mưa.
Các cơng trình trên mạng thốt nước thường có; các giếng thăm, hố ga, hệ thống cơng
trình xử lý nước thải (tuỳ thuộc vào phương pháp xử lý), các trạm bơm, đưòfng ống, kênh
dẫn và các phụ kiện trên tuyến.
3. Mạng cấp khí dốt
Đường ống cấp khí đốt thường sử dụng ống thép khơng mối nối cán nóng, đường
kính từ 57
426 mm; ống thép hàn điện đường kính từ 426
1.620 mm với chiểu dày
thành 7 -^ 1 6 mm; thép khơng mối nối cán nguội có đường kính ngồi 4
dài từ 1,5 ^ 9 m.
200 mm chiều
4. Mạng cấp điện
Cáp điện có thể được lắp đật trong đất, trong hào dưới các thảm thực vật vỉa hè. dọc
nhà và dưới vỉa hè; cáp điện không nên đặt dưới cơng trình xây dựng hoặc dưới các cơng
trình hiện có, cũng khơng nên đặt cắt qua tầng hầm và các phòng kho.
5. Mạn^ cấp nhiệt
Mạng cấp nhiệt dùng để vận chuyển, cung cấp nhiệt từ trạm trung tâm cho các nhu
cầu tiêu dùng như sưởi ấm, thơng gió, cấp nước nóng cũng như cho các nhu cầu sản xuất
công nghiệp.
6. Mạng cáp thông tin liên lạc:
Thời đại thông tin bùng nổ kéo theo việc tăng trưởng nhanh chóng hệ thống cáp
thông tin liên lạc bao gồm cáp quang, cáp điện thoại, các hệ thống truyền dẫn...tổn tại
trong tất cả các đô thị trên thế giới.
M ạng kỹ thuật trong đơ thị cần được bơ' trí kết hợp trong hệ thống đường ống
chung -tuy nen kỹ thuật.
- Tổ họrp ngầm.
Hiện nay nhiều tổ hợp ngầm đã được xây dựng tại nhiều đô thị lớn trên thế giới như
Tokyo (Nhật), Matxcorva (Nga), Pari (Pháp), Luân Đôn, New York (M ĩ)...
ơ Tokyo đã xây dựng 5 phố ngầm dài 640m đặt sâu 8m cách mặt đất. Trong khơng
gian ngầm bơ trí các bách hoá, quán cà phê, rạp chiếu phim... Tất cả các phịng được
trang bị quạt gió nhân tạo và hệ thống điều hồ khơng khí.
Trên hình 1.2 trình bày tổ hợp ngầm tại nhà ea Osaka (Nhật Bản)..
_
Hình 1.2. Tổ hợp ngầm tại nhà ga Osaka (Nhật Ban).
12
1.2.2. Xu hướng phát triển CTNĐT
Trong thế kỷ X X I, xu hướng phát triển CTNĐT theo các hướng chính sau đây:
- Tổ chức khai thác khơng gian ngầm có kế hoạch dựa trên cơ sở quy hoạch tông thê
đô thị.
- Mở rộns về quy mơ, đa dạng hố về cơng năng khai thác.
V í dụ: Trong tổng mặt bằng phát triển đô thị, sơ đồ “Tổ chức và sử dụng khơng
gian ngầm của M atxcơva” đã được hồn thiện. Đã có thiết kế định hình cho các gara
ngầm chứa 25, 50, 70 và 100 ôtô, kể cả gara 1 0 - 1 5 tầng tự động và cơ giới nửa
ngầm, nửa nổi.
Trên hình 1.3 trình bày một tổ hợp ngầm dự kiến xây dựng dưới phố Tverxki ở
Maxcơva.
= ----- 4--- “-------5 —
Hh 1.3. Đổ án tơn tạo phốTverxki ở Maxcơ\'a
2. Các tầng để đi lại và cho các công sở; 3. Các tầng làm kho và thiết bị; 4. Các tầng để ôtô.
ở Luân Đôn, một đổ án thiết kế hệ thống các tuyến đường ôtô ngầm đặt ở độ sâu
20-30m so với mặt đất đã được hoàn thiện. Sáu tuyến đường ngầm chính với tổng chiều
dài 300km giao nhau sẽ đi dưới phần trung tàm đô thị và sẽ có lối vào và lối ra ở xung
quanh. Cứ 800m theo chiều dài tuyến ngầm được bố trí 1 khoang quay xe để có thể thay
đổi hướng chuyển động, cịn qua 4,8km bố trí lối vào và lối ra trung gian lên mặt đất.
Tại những chỗ đó sẽ xây dựng các bến xe ngầm với sức chứa 250 nghìn ôtô, có trang bị
tliang máy và băng tải đé vận chuyển hành khách và hàng hố (hình 1.4).
Hình 1.4. Mặt cắt ngaiiíỊ đường trục ngầm Liuhì cíón tại vị trí hến cíỗ ơtỏ ịdồ án).
1. Đường ngầm bộ hành có vỉa hè di động; 2. Phần đường ray; 3. Qíc kênh cho mạng
kỹ thuật; 4. Bến đỗ ơtơ bít; 5. Đường vào và ra có bến đỗ ôtô; 6. Bến đỗ ỏtó 6 tầng;
7. Thang máy; 8. Vị trí thay đổi hướng chuyển động của ơtơ; 9. Đường trục ngam.
- Liên kết các CTNĐT riêng rẽ thành tổ họp CTNĐT và đơ thị ngầm.
V í dụ: Đồ án thiết kế xây dựng tuyến ôtô ngầm tổng chiều dài 130km ớ Pari đã
hoàn thiện. Đường ngầm 2 tầng tiết diện hình trịn đường kính 15m hoặc hình clip
chiều cao 15m và chiều rộng 12m đi vào lòng đất 15-lOOm và sẽ có các lối lên mặt
đất dạng đường lăn với độ dốc 10%. Tồn bộ có 270 đường lăn thẳng và dạn" xoắn
có thể thốt được 100 nghìn ỏtô trong 1 giờ. Để kết nối với mặt đất, dự kiến làm
thang máy và băng chuyển. Trên tuyến ngầm sẽ xây dựng 40 bến xe có tốn" sức
chứa 58 nghìn ơtơ.
- Tăng cuờng thiết bị, hồn thiện cơng n"hệ thi CTNĐT.
- Tăng cưịng hồn thiện các phương pháp tính toán kể đến sư làm viêc dồii" thời của
đất nền và cống trình.
- Tăng cường thiết bị và các biện pháp kháo sát nền đất và quan trắc biến dạn" nền
trong q trình thi cơng và khai thác CTNĐT.
- Mớ rộng liên danh liên kết giữa các tổ chức thiết kế, thi công, sản xuất thiết bị cũn"
như huy động vốn đầu tư trong xây dựng CTNĐT quy mỏ lớn
- Tổ chức quy hoạch không gian ngầm kết hợp trong quy hoạch đỏ thi
- Tạo hành lang pháp lý ưu tiên đầu tư và phát triển CTNĐT.
- Xuất hiện sự cần thiết phải đầu tư xây dựng CTNĐT tại các đô thị lớn của các nước
chậm phát triển, ví dụ: ở nước ta hiện đang triển khai dự án xây dựng hệ thống tầu điện
ngầm tại Hà Nội (hình 1.5) và tại Tp. Hổ Chí Minh (hình 1.6).
- Xuất hiện sự cần thiết phải mở rộng đào tạo, tăng cưịìigđội ngũ chun gia và cơng
nhân lành nghề trong lĩnh vực xây dựng ngầm.
- Xuất hiện sự cần thiết liên kết các tổ chức tư vấn kỹ thuật trong cơng tác khai thác
khơng gian ngầm trên tồn thế giới.'
Vtsmứ
Hình 1.5. Sơ đổ tuyến tàu điện iiỊỊầin đõ thị TP. Hù Nội
Tuyến 1; Ngọc Hồi - Như Quỳnh;38,7km; Tuyến 2; Nội Bài - Tliượng Đình; 35,2knr
Tuyến 2A; Cát Linh - Hà Đơng: 14km; Tuyến 3; Nhổn - Hồng Mai: 21km;
Tuyến 4; Tuyến vòng; 53knri; Tuyến 5; Nam hồ Tây - Hoà Lcạc.
15
• -• J
' i7v- . . ’
=
•
”••-'■«.
( . ; •VỊ *.- <
r ».. #- » '
_ :.ir ^ !V .- z -
■*_* *'*'^-------JL '*
i r t r ’-----^_* ■ **'
■'
^
- ..i ^
-* < .■ ''■ • ■ *■-
’ '-à * ~ \S
'
#
ô
f ằ
**ằ . .ôã
r ã ôi ^
;
^ v i .'^ r
i;
Hình 1.6. Sơ đồ tuyến tàu điện ngẩm đơ thị TP. Hồ Chí Minh
Tiixến I : Bến thành- Suối Tiên:19,7km.
Tuyển 2; Neã tư An Sương -Thù Thiẽm: 19km.
Tuyến 3: Quốc lộ 13 - Bến xe miền Đông - Nguyễn Thị Minh Khai - Hùng Vươna - Kinh
Dươnư Vương - Bẽn xe Miền Tây- Tân Kiên; 24km
Tuyến 4: Cầu Bốn Cát (quận Gò Vấp) - Nguyễn Vãn Linh (Q.7)- 74km
Tuyến 5: Cầu Sài Gòn - Bèn xe Cần Giuộc: 17km
Tuyến 6: Ngã tư Bà Quẹo - vòng xoay Phú Lâm: 6km.
16
1.3. GIẢI PHÁP QUY HOẠCH CƠNG TRÌNH NGẨM ĐƠ THỊ
1.3.1. Quy hoạch theo phương đứng.
CTNĐT có thể đặt dưới:
- Tuyến đưịìig ơtơ cao tốc, tuyến đường sắt;
- Dưới các bổn hoa hoặc các công viên;
- Các chướng ngại vật tự nhiên, sơng, kênh, hồ... hoặc nhân tạo.
Hình 1.7. Các sơ dồ CTNĐT
a. Đườnọ, hầm cho ôtô; h. Đường ngầm cho người di hộ: c. Gara ôtô - diểm đỗ;
d. Tổ hợp giao thông nhiều tầng; e. Ga tàu diện ngầm ịmétrô);
1. Đường hầm (tuynen); 2. Đường lên xuống; 3. Bậc thang lên xuống; 4. Bến đỗ;
5. Đường ray nhiều nhánh; 6. Đường làu điện ngầm.
ớ mức trên từ mặt dcít trở xuống (thường ở chiều sâu < 20m) dược h ố trí:
- Mạng kỹ thuật ngầm đơ thị;
- Đường ngầm đi bộ kết hợp không gian mở rộng cho kinh doanh V.V.;
- Các phân nhánh giao thông ở các cao độ khác nhau;
- Phần ngầm của các tồ nhà cơng dụng khác nhau;
- Bến đỗ ôtô và gara nhiều tầng và 1 tầng;
- Các đoạn đường tàu điện ngầm đạt nông;
17
- Các ga chuyển đổi từ tuyến tàu điện ngầm sang tuyến đường sất trong đỏ thị;
- Các xí nghiệp nổi - ngầm với những yêu cầu cao về bảo vệ chống ổn, rung, dao
động nhiệt độ, độ ẩm môi trưcmg khơng khí v.v.
ở mức dưới (thườìĩg ở chiều sáu > 20m) cần b ố trí:
- Các tuyến và ga tàu điện ngầm đặt sâu;
- Các đường ống dẫn đặt sâu;
- Các đưịTig ngầm giao thơng chạy dài (đường ơtơ, đưịng sắt);
- Các cơng trình cơng nghiêp có liên quan đên chất thải độc hại (cơng trình làm sạch,
bảo quản chất độc);
- Các cơng trình quốc phịng có ý nghĩa đặc biệt.
c)
1- ^
tít
__ M
Hình 1.8. CTNĐT dưới khu rực dã và klĩónẹ có cóníỊ trình xá\ dựm>.
a. Tách hiệt: h. Trong khu vực có cơng trình xây dựní>;
c. Trong vờ cạnh khu vực có cơng trình xáy dựng: d. Dưới chướng lĩíỊại vật nhân tạo:
e. Dưới chướng ngại vật cao tự nhiên; f. Dưới lưới chắn nước.
1.3.2. Quy hoạch theo mật bằng.
Quy hoạch CTNĐT và các tổ họp ngầm phụ thuộc vào các điều kiện cụ thê' và quy hoach
phát triển chung của đô thị. Quy hoạch CTNĐT cần tuân theo một số nguyên tắc sau:
• CTNĐT cần tập trung tại những vị trí trung tâm đơ thị, nơi đơno dcãn.
• Việc quy hoạch các cụm cơng nghiệp ngầm và các tổ hợp ngầm đa chức năna cần
có sự liên hệ trực tiếp với các aa tầu điện ngầm.
• Các giải pháp quy hoạch hợp khối cụm kho hoặc một sơ' cụm CTNĐT tốt nhất hình
thànli theo ngun lý mơđun.
f r
a)
1
^
3
A-A
1
—II
1
y ụ
Hình 1.9. Mặt cắt (a), và mật bơnq (h) của tổ lìỢỊt ngầm nhiều tầng
tại quảng trường Kalklĩơ: Mat.xcơ\'ơ (đồ Ún).
1. Vỉa hè di động; 2. Tiền sảnh của ga tàu điện ngầm; 3. Đường ngầm bộ hành;
4. Gara 4 tầng ngầm; 5. Các điểm thương mại; 6. Đường ngầm giao thông cơ giới;
7. Sân chiếu sáng hở; 8. Đường hầm - cầu ,thang máy; 9. Ga tàu điện ngầm;
10. Gara 1 nhánh ngầm; 11. Bách hoá; 12. Gian trưng bày.
Các eiải pháp quy hoạch không gian CTNĐT phụ thuộc vào:
- Vị trí bố trí chúng trong nền đất;
- Góc nghiêng, kích thước và tiết diện hầm đào;
- Tinh hình địa chất khu vực;
- Các giải pháp kết cấu;
- Các sơ đồ cơng nghệ thi cơng.
Bố trí CTNĐT trong mặt bằng nên thực hiện như sau;
- Tại tâm điểm của phần trung tâm đị thị có sự tập trung đông dân và các phương
tiện giao vào ban ngày, không gian ngầm của các cơng trình có khối lượng du khách
đơng cần được sử dụng chủ yếu để bố trí cơng trình giao thơng, cịn khơng gian ngầm
của nhà và các khu vực giữa chúng- dành cho các phịng có chức năng cơng nghệ, kho
và cơng trình phụ trợ, các cơng trình dịch vụ văn hố - xã hội.
19
- Tại chu vi các vùng trung tâm đỏ thị, trong các vùng tập trung các dịng giao
thơnơ cơ giới và người bộ hành tốt nhất tạo nên các tổ hợp giao thơng cơng cộng nhiều
chức năng trong đó bao gồm các nút chuyển hướng, các gara và các bến đơ ổtơ con
cũng như các sở dịch vụ văn hố xã hội, các cơ sở thương mại và ăn uống.
- Không gian ngầm tại các vùng dân cư tốt nhất sử dụng để bố trí tổ hợp các bến
đỗ gara, các cơ sở thương mại nhỏ và vừa, các dịch vụ ăn uống và dịch vụ công cộng,
các loại công trình phụ trợ, cơng trình "dạng điểm" của hệ thống dịch vụ kỹ thuật cũng
như các tổ hợp của chúng.
Nguyên tắc chung của việc sử dụng không gian ngầm trong các vùng có khối lượng
lớn cơng trình nhà ở - là xây dựng các tầng hầm, các cơng trình nửa ngầm dưới nhà ở và
các cơng trình cơng cộng. Trong những trường hợp đặc biệt- dưới các vùng khơng có
cơng trình xây dựng. Trong đó, để tính tốn sơ bộ diện tích các phịng ngầm có thể lấy
0,2 mVngười cho mục đích thương mại và dịch vụ cơng cộng và 0,1 mVngười cho mục
đích học tập, văn hố, thể thao và các tổ chức tương tự khác.
Hình ỉ .10. Nị; ỏì nhà diều hành tàn diện íỊầm à Part:
1. Đường ngầm nội bộ; 2. Lối đến ga tàu điện; 3. Gian chuyển đổi .sang tuyến
RATP; 4. Sàn ga của luyến '"’Meteor"; 5. Gian thông tin; 7. Khu vực thành phô'8. Các phịng cơng sứ; 9. Bến đỗ ơlơ mzầm; 10. Phịne dịch vụ
- Khơng gian ngầm tại các khu vực còng nghiệp tốt nhất sử dụng cho các dây
chuyền sản xuất sau:
+ Không gây nên độ rung đối với các kết câu tường chắn và các kết cấu chịu lực khác
+ Các cơng trình có u cáu khí hậu ơn hồ.
+ Các cịng trình có u cầu cách ly tối đa đối với môi trườnơ xung quanh
Gic vùng Công nghiẹp cũng nén duực sư dưng để bô' tri các kho ngím, trong dó u cáu
dộ ần,- nhiệt dộ ổn định và dòng chưyển dòng hên tuc cùa các sản phứm vá hirnrhoa.
20
Khai thác khônq gian ngầm tại các khu công nghiệp có thể được thực hiện:
- Riêng biệt đối với từng cơng trình (chuyển những dây chuyền tự động hố, các cơng
trình phụ trợ và kho xưởng ngầm).
- Trên cơ sở hợp khối tối đa hoặc kết hợp các cơng trình riêng biệt.
Tại các vùng kho dự trữ công cộng của đơ thị trong khơng gian ngầm tốt nhất bố trí
các loại các cơng trình bảo quản khác nhau, các trạm sửa chữa tàu điện ngầm, tàu điện,
các bến đỗ ôtô buýt, ôtô chạy điện, các gara xe tải và các ôtô chuyên dùng. Trong đó,
cần xét đến khả năng bố trí các cơng trình kho trong các hầm mỏ, các mỏ muối, đá vôi,
sỏi, cát đã khai thác.
Trong không gian ngầm vùng tập trung các phương tiện giao thông nên bơ' trí các ga,
các nút chuyển hướng có độ phức tạp khác nhau, các gara bến đỗ cho ôtô con...
Không gian ngầm tại các vùng nghỉ mát, vui chơi giải trí tốt nhất sử dụng để bố trí
các các đoạn hầm vượt của mạng lưới giao thông đô thị, các bến đỗ của ôtô con, các cơ
sơ dịch vụ vừa và nhỏ.
Mức độ cần thiết sử dụng không gian ngầm từng vùng hoặc khu vực cụ thể được xác
định trên cơ sở phân tích tổng hợp tình hình khu vực lãnh thổ có xét đến:
- Sự phân bố dân số và các phương tiện giao thông ban ngày trên lãnh thổ vùng.
- Các chỉ tiêu tính tốn của hệ thống dịch vụ dân vùng đó cũng như dân vùng lân cận
tới đó.
- Đặc điểm các cơng trình xây dựng hiện có cũng như giá trị lịch sử và nghệ thuật
của chúng.
- Đặc điểm của các cơng trình đang xây dựng trên mặt đất cũng như các điều kiện khí
hậu - tự nhiên.
Các yêu cầu đối với giải pháp quy hoạch:
- Hình dạng đơn giản, tiện nghi và kinh tế;
- Kích thước tiết diện hầm đào tối thiểu;
- Tăng cường áp dụng kích thước định hình;
- Áp dụng cơng nghệ tiên tiến và cơ giới hố cơng tác xây dựng ngầm, tính dây
chuyền của q trình cơng nghệ và sản xuất;
- Phân vùng hầm đào theo chế độ công nghệ môi trường khơng khí;
- Tính an tồn sơ tán con người, thiết bị;
- Tăng độ tin cậy, độ bền lâu dài và thuận tiện khi sửa chữa cơng trình;
- Tăng khả năng thực hiện nhiều quá trình sản xuất khác nhau.
21
1.4. KẾT CẤU CƠNG TRÌNH NGẦM ĐƠ THỊ
1.4.1. CTNĐT dạng tuyến
I . Dạng chung
Hình 1.11. Mặt đứn^ đường ngầm ơtơ Kim Lién Hà Nội (a)
và đườìĩg hầm qua sơng Thủ Thiêm - Tp Hồ Chí Minh (b)
2. B ố trí mặt hằng
hj Phán tầmị
Hình 1.12. Sơ đỏ hố trí mặt hằng dường órú ngấm:
1. Hầm tầng 1; 2. Hầm tầng 2.
Cơng trình ngầm dạng tuyến có các loại nàm ngane, thẳng đứng nghiêng
3. Mặt cắt dọc
Có thể chia thành 3 loại sau;
Hình thái bằng phảng: chỉ bố trí cho cơng trình dạng tuyến ngầm có nhiệm vu đăc
biệt vì khó thoát nước;
77
