Trng HGTVT H NI
B mụn Cu - Hm N TT NGHIP
PHN I 3
chơng I giới thiệu chung về công trình 4
1.1.V trớ cụng trỡnh 4
1.2 Khớ hu 5
1.3 iu kin a hỡnh, a cht v GTVT 5
1.4 Nc ngm 6
1.5 Kh nng cung cp in nc, vt liu xõy dng 6
1.6 D bỏo Giao Thụng 6
1.7 Quy nh nng khớ c cho phộp 7
Chơng II tiêu chuẩn kỹ thuật 7
2.1 Quy trình, quy phạm đợc áp dụng 7
2.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật 7
Chơng III Nghiên cứu địa chất công trình khu vực hầm 9
3.1. Mô tả địa chất công trình khu vực hầm 9
3.2 Phân loại địa chất trong các khu vực dự kiến tuyến hầm đi qua 11
3.3. Dự kiến cấu tạo kết cấu và biện pháp công nghệ thi công đờng hầm 13
THIT K C S 14
Chơng i: lựa chọn tuyến 14
1.1. Tuyn 1 15
1.1.1. u im: 15
1.1.2. Nhc im: 15
1.2. Tuyn 2 16
1.2.1. u im: 16
1.2.2. Nhc im: 16
1.3. So sỏnh v kin ngh chn tuyn thit k 16
CHNG II : THIT K PHNG N S B 16
I.THIT K TUYN HM 16
1.1. Những yếu tố hình học của tuyến hầm 16
II. YU T HèNH HC CA NG TRONG HM 20

2.1. Kh gii hn v tnh khụng hm 20
2.2. Cỏch dng khuụn hm 23
III - KT CU V HM 23
3.1. Bờtụng phun (Shotcrete): 23
3.2. Neo: 25
3.3. Cỏc dng kt cu v hm ca hm chớnh v hm lỏnh nn 26
IV - KT CU MT NG XE CHY V NG B HNH : 28
V PHềNG NC V THOT NC TRONG HM 29
5.1. Cu to lp chng thm v hm 29
5.2. B trớ h thng rónh thoỏt 29
5.3. Cu to rónh thoỏt nc 30
VII THễNG GIể V CHIU SNG TRONG HM 33
7.1. Bin phỏp thụng giú: 33
7.2. S thụng giú 33
7.3. Thit b qut giú 33
7.4. Bin phỏp chiu sỏng v b trớ chiu sỏng 33
GVHD: PGS.TS Trn c Nhim SV: Trn Tin Nguyờn
TS. Bựi c Chớnh Lp ng hm & Metro k46

1
Trng HGTVT H NI
B mụn Cu - Hm N TT NGHIP
VIII - BIN PHP THI CễNG CH O 34
8.1. Bin phỏp o v chng ng hang 34
8.2. Bin phỏp bc xỳc t ỏ thi 34
Hỡnh 12. Thit b bc xỳc t ỏ thi 34
8.3. Bin phỏp bờtụng v hm 34
8.4. Bin phỏp thi cụng ca hm 34
phơng án sơ bộ thứ HAI: 34
I.Thiết kế tuyến hầm: 34

1.1. Những yếu tố hình học của tuyến hầm 34
II. YU T HèNH HC CA NG TRONG HM 37
2.1. Kh gii hn v tnh khụng hm 37
2.2. Cỏch dng khuụn hm 39
III - KT CU V HM 40
IV - KT CU MT NG XE CHY V NG B HNH : 44
V PHềNG NC V THOT NC TRONG HM 45
VII THễNG GIể V CHIU SNG TRONG HM 48
VIII - BIN PHP THI CễNG CH O 49
PHN III: 52
THIT K K THUT 52
CHNG I GII THIU CễNG NGH O HM NATM 53
1.1 Quỏ trỡnh lch s phỏt trin ca cụng ngh NATM 53
1.2. Khỏi nim chung v phng phỏp NATM 54
1.3. S khỏc bit v u nhc im ca phng phỏp NATM so vi cỏc phng
phỏp thi cụng truyn thng 55
PHN IV: 95
THIT K THI CễNG 95
CHNG I - BIN PHP THI CễNG CH O 96
1.1. iu kin thi cụng v cn c la chn bin phỏp o ng hang 96
1.2. Bin phỏp khai o ng hang 96
1.3. Bin phỏp o ng hang 96
1.4. Bin phỏp chng ng hang 99
1.5. Thi cụng lp chng thm 99
1.6. bờtụng v hm 100
1.7. Thi cụng cỏc hm ngang 100
1.8. Thi cụng h thng róng 100
1.9. Thi cụng ca hm 101
1.10. Trỡnh t cụng ngh 102
CHNG II - THIT K THI CễNG CHI TIT V TNH TON CễNG NGH.

103
2.2. Tớnh toỏn lng n v lp h chiu n mỡn cho t ỏ cú fkp=6 105
2.3. Tớnh toỏn lng n v lp h chiu n mỡn cho t ỏ cú fkp=8 117
2.4. Chn thit b khoan v b trớ thit b khoan 128
2.5. Chn thit b bc xỳc vn chuyn, t chc dõy chuyn bc xỳc vn chuyn t
ỏ thi 129
GVHD: PGS.TS Trn c Nhim SV: Trn Tin Nguyờn
TS. Bựi c Chớnh Lp ng hm & Metro k46

2
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.6. Thiết kế thành phần hỗn hợp bêtông phun và biện pháp thi công bêtông phun.
130
2.7. Thi công neo 131
2.8. Thiết kế ván khuôn vỏ hầm 132
2.9. Chọn thiết bị cấp vữa và đổ bêtông vỏ hầm 132
2.10. Thiết kế thông gió trong đường hầm 133
2.11. Thiết kế chiếu sáng trong đường hầm 136
2.12. Cấp và thoát nước trong thi công 136
CHƯƠNG III - TỔ CHỨC THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM 136
3.1. Lập biểu đồ chu kỳ đào đường hang 137
3.2. Lập dây chuyền tổ chức thi công 137
3.3. Lập kế hoạch tiến độ 140
3.4. Bố trí mặt bằng công trường 142
PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46


3
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ch¬ng I giíi thiÖu chung vÒ c«ng tr×nh–
1.1.Vị trí công trình.
Tuyến đường chạy theo hướng Tây – Nam. Đây là khu vực có nhiều núi cao,
hiểm trở, địa hình phức tạp. Các dãy núi cao, rất cao và ®Þa h×nh cã độ dốc lớn. Tại
đây thường xuyên xảy ra hiện tượng đá lở và trượt taluy.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

4
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2 Khí hậu.
Bảng 1: Các thống số khí hậu trung bình một tháng trong năm tại khu vực xây dựng
Khu vực tuyến đi qua là khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm ướt.Thông
thường khí hậu khu vực này có hai mùa rõ rệt là mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng
10) và mùa khô (từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau). Lượng mưa trung bình dao
động từ 1200 mm đến 2200 mm (trung bình là 1500 mm), độ ẩm ướt trung bình
85%, lượng bốc hơi trung bình 938mm/năm. Vào mùa khô khí hậu tương đối tốt
có nhiều thuận lợi cho xây dựng các công trình hạ tầng cơ sở. Do đó ta nên chọn
thời gian thi công vào mùa khô
1.3 Điều kiện địa hình, địa chất và GTVT.
Địa hình khu vực không đồng đều, gồm nhiều núi nằm sát nhau và trải rộng
trên toàn bộ khu vực. Núi có độ dốc lớn, xen kẽ là các vực sâu. Do lượng mưa tại
khu vực là khá lớn, đất đá phong hóa thường xuyên bị nước mưa rửa trôi gây nên
hiện tượng sụt lở trên diện rộng. Dưới lớp đất phong hóa là lớp đá cát kết, đá
vôi…
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên

TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

1 15.3 18 83 68
2 17.6 36 86 54
3 19.2 34 89 55
4 26.6 121 88 66
5 27.6 194 85 94
6 29 250 84 99
7 28.4 214 85 101
8 28.6 325 87 86
9 27.1 290 86 91
10 24.4 184 82 95
11 21.4 115 81 88
12 18.4 7 81 94
5
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sông suối trong khu vực có chiều dài không lớn. Tuy nhiên do núi có độ dốc
lớn nên sẽ hình thành các dòng chảy rất mạnh vào mùa mưa. Trong khu vực có
một số dòng nước ngầm trong núi đá vôi. Vì vậy rất dễ gặp hang động caster.
Tất cả các yếu tố trên tạo nên dạng địa hình rất khó khăn và phức tạp trong
công tác vạch tuyến.
Tình hình giao thông trong khu vực chủ yếu là đường nhỏ dành cho các
phương tiện thô sơ, có độ dốc rất lớn. Rất không đảm bảo an toàn cho người khi
qua lại. Tuyến đường cũ để qua khu vực đi lại rất khó khăn, mất thời gian và hao
tổn nhiên liệu lớn.
Số liệu địa chất khảo sát được trình bày tại Bảng tổng hợp địa chất của
phương án (bảng 2&3).
1.4 Nước ngầm.
Có các con sông nhỏ đang hoạt động, có nguồn gốc từ nước mưa hoặc sương

mù. Các khe nứt có chứa nước. Do vậy mực nước ngầm ảnh hưởng đáng kể tới
công tác thi công.
1.5 Khả năng cung cấp điện nước, vật liệu xây dựng.
Nguồn điện được cung cấp từ mạng lưới điện địa phương bằng đường dây
truyền tải điện 35kV, hai trạm biến áp được đặt gần hai cửa hầm. Tuy nhiên để
đảm bảo tiến đọ thi công cũng như các sự cố có thể xảy ra do mất điện cần trang bị
thêm 2 máy phát điện tại hai cửa hầm để sử dụng trong những trường hợp cần
thiết.
Nguồn nước ngầm tại khu vực được tận dụng để cung cấp cho dự án.
Vật liệu đất đá để thi công các đoạn đường đắp có thể tận dụng từ đất đá đào hầm.
Đá dùng cho công tác bêtông được khai thác tại mỏ đá gần công trường.
1.6 Dự báo Giao Thông.
Tỷ lệ tăng trưởng giao thông phát triển theo các loại xe đối với những năm dự
báo (2010, 2020, 2030) được dựa trên mức tăng trưởng dân số, kinh tế vùng và
trong cả nước.
Dự báo giao thông trên tuyến được thể hiện ở Bảng 4
Bảng 4: Dù b¸o lu lîng giao th«ng trªn tuyÕn
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

6
Trng HGTVT H NI
B mụn Cu - Hm N TT NGHIP
1.7 Quy nh nng khớ c cho phộp.
Nng khớ c trong hm sau khi phng tin qua 15 phỳt phi nh hn
nng cho phộp c quy nh trong bng 5.
Bng 5: Quy định nồng độ khí độc cho phép
(TCVN 4527-1988-tiờu chun thit k hm ụ tụ v hm ng st)
Tờn cht khớ Kớ hiu Nng cho phộp (mg/l)
Oxýt cỏcbon CO 0.02

Oxýt nit N
2
O
5
0.005
Oxýt lu hunh SO
2
0.02
Sunfua hirụ H
2
S 0.01
Mờtan CH
4
0.002
Cỏcbonic CO
2
5.0
Chơng II tiêu chuẩn kỹ thuật
2.1 Quy trình, quy phạm đợc áp dụng
Tiêu chuẩn thiết kế đờng bộ 22TCVN-273-01
Tiêu chuẩn thiết kế hầm đờng sắt và hầm đờng ôtô TCVN 4527-88
Tiêu chuẩn thiết kế hầm đờng bộ ( bản dự thảo)
Tiêu chuẩn làm hầm xuyên núi của Nhật
2.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật
Bỏn kớnh ti thiu ng cong trong hm c qui nh m bo cho chy
xe an ton, m bo tm nhỡn trong hm.
GVHD: PGS.TS Trn c Nhim SV: Trn Tin Nguyờn
TS. Bựi c Chớnh Lp ng hm & Metro k46

Loi xe

D bỏo lu lng giao thụng trờn tuyn
(Xe/ng.ờm)
Nm 2010 Nm 2020 Nm 2030
Mụtụ
Xe con, xe khỏch, taxi 352 1526 4026
Xe du lch, xe buýt nh 215 500 1225
Xe buýt va 100 300 600
Xe buýt ln 220 600 1440
Xe ti hai trc 1068 2845 5213
Xe ti ba trc 700 1462 2000
Xe ti 4 trc tr lờn 500 955 1186
7
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hiện nay chưa có Tiêu chuẩn về hầm đường bộ, tạm thời tham khảo Tiêu
chuẩn thiết kế Đường bộ 22TCN-273-01 và một số tiêu chuẩn thiết kế hầm ở nước
ngoài để rút ra một số nguyên tắc thiết kế tuyến hầm trên đường ôtô như sau:
Thông thường hầm đường bộ thiết kế dành cho 2 làn xe chạy 2 chiều, nếu
đường 4 làn xe thì thiết kế 2 hầm một chiều chạy song song nhau: Nếu có cơ sở
so sánh về hiệu quả kinh tế và kỹ thuật thì mới chọn phương án đường hầm hai
chiều với 4 làn xe.
Bán kính cong tối thiểu là 250m, chỉ khi nào không thể mở rộng được bán kính
cong mới cho phép dùng bán kính 150m.
Đường hầm trong thành phố dùng để giải quyết giao cắt khác mức giữa các
tuyến trong nút giao thông. Vì vậy tuyến hầm thường nằm trên đường thẳng.
Khi mặt bằng nút phức tạp, là nút giao ngã năm, ngã sáu hoặc gặp những công
trình ngầm khác, tuyến hầm phải vòng tránh khi đó hầm buộc phải nằm trên
đường cong.
Đối với hầm vượt qua sông, đoạn hầm vượt qua khu vực dòng chảy chính thi
công chở nổi hạ chìm thì bắt buộc phải bố trí trên đường thẳng.

Tiêu chuẩn về bình đồ và trắc dọc hầm phụ thuộc vào tốc độ tính toán của
luồng xe.
Cấp loại đường
phố
Tốc độ tính
toán (km/h)
Bán kính cong
tối đa (m)
Bán kính cong
tối thiểu(m)
Độ dốc dọc
tối đa(%)
Đường cao tốc 120 3000-5000 600 4
Đường ưu tiên
cấp 1
100 2000-5000 400 5
Đường khu vực 80 1000-1500 250 6
Trắc dọc trong hầm
Hầm có thể được thiết kế theo một hoặc hai hướng dốc.Hầm có dốc về một
phía có ưu điểm là thông gió tự nhiên tốt vì chênh cao giữa hai phía cửa
hầm tạo ra chênh lệch áp suất và sẽ luôn có một luồng gío tự nhiên thổi
dọc theo đường hầm. Tuy vậy hầm một hướng dốc có nhược điểm là
gây khó khăn cho thi công khi ta tổ chức đào từ hai phía cửa hầm,
hướng đào từ phía cửa trên sẽ bị úng nước. Trong giai đoạn khai thác sẽ
có một lượng nước mặt từ phía trên dốc ngoài cửa
chảy qua hầm buộc phải tăng tiết diện rãnh thoát nước là nhược điểm thứ hai. Vì
vậy chỉ với đường hầm có chiều dài <300m mới thiết kế một hướng
dốc, chiều dài
≥
300m cần phải thiết kế dốc về 2 phía.

GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

8
Trng HGTVT H NI
B mụn Cu - Hm N TT NGHIP
Khi to dc hai phớa cú gúc góy gia hai hng dc. to tm nhỡn v ờm
thun khi tu chy, chờnh lch tuyt i gia hai dc khụng c vt quỏ giỏ tr
cho phộp, i vi ng st l 3. m bo yờu cu ny ngi ta s dng mt
on chuyn tip gi l on dc hũa hoón cú chiu di ti a 200m v dc
bng dc ti thiu thoỏt nc, thụng thng dc ny l 3, cũn khi
ng hm nm trong vựng cú lng nc ngm ln thỡ dc ti thiu phi l
6. Chờnh dc trờn hm ng b c vut ni bng ng cong ng li v
ng cong ng lừm. Bỏn kớnh ng cong ng ph thuc vo chờnh dc tuyt
i gia hai hng m bo tm nhỡn vt xe ca ngi iu khin phng
tin.
chờnh dc tuyt i
(%)
Bỏn kớnh ng cong li
(m)
Bỏn kớnh dng cong
lừm (m)
5-6.9 10000 2000
7-9.9 6000 1500

10 4000 1000
- Cp ng: vi tuyn ng dn l ng cp III tc 80 km/h. Cũn tc
trong hm l 40km/h tng ng vi ng cp IV.
- Kh ng : 4 ln xe chy
- Vn tc thit k: ng dn l 80km/h; trong hm V

tk
= 40km/h.
- Bỏn kớnh ti thiu ca ng cong trờn tuyn R
tt
= 250m.
- Bỏn kớnh ti thiu ca ng cong trong hm l R
hm
= 150m (iu kin khú
khn vi hm ng b).
- dc thit k trờn tuyn i
TK
= 2,5%
- dc dc ti a trong hm i
h,max
= 4%.
- dc dc ti thiu trong hm i
h,min
= 6
oo
o
.
- dc ngang mt xe chy i
n
= 2%.
Chơng III Nghiên cứu địa chất công trình khu vực hầm
3.1. Mô tả địa chất công trình khu vực hầm
Hm nm trong khu vc a cht cũn nguyờn sinh khụng cú nhng bin ng
ln do ú a cht khu vc hm khụng quỏ phc tp. a cht hm gm 3 lp t
ỏ chớnh nh sau:
1. Sột kt, bt phong hoỏ mnh, sn, khi, cng cp IV V. Lp ny phõn b

trờn cựng cú chiu dy t 2m-5m, cng lờn cao chiu dy lp sột cng tng.
2. ỏ Riolớt poofia, phong hoỏ mnh, v dm v v khi, cng cp VI. Lp
ny nm di lp (1), lp phõn b trong ton b khu vc kho sỏt v cú
chiu dy bin i t 30m 120m. Cng lờn nh chiu dy lp ny cng
ln.
GVHD: PGS.TS Trn c Nhim SV: Trn Tin Nguyờn
TS. Bựi c Chớnh Lp ng hm & Metro k46

9
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3. Đá Riolit poocfia, màu xám xanh, ít nứt nẻ. Cứng cấp VII – VIII. Loại này
phân bố với toàn bộ chiều dày phía dưới.
Đá Riolit poocfia là loại không thấm nước và không có nước ngầm trong lòng
đất đá. Nước chẩy trong đá là loại nước mặt trong quá trình thấm qua lớp địa chất
(1) thấm xuống lớp đá không thấm nước này và tồn tại trong các khe nứt của đất
đá. Do đó lớp địa chất (2) là lớp bị phong hoá mạnh đồng thời có vỡ dăm và vỡ
khối sinh ra nhiều khe nứt nhỏ dẫn tới nước thấm qua các khe nứt gây ẩm nhẹ
vùng đất này.
Mực nước ngầm nằm ở cao khu vực bình nguyên dưới chân núi do đó trong khu
vực đặt hầm không có nước ngầm.
Số liệu địa chất được trình bầy tại các bảng tổng hợp địa chất sau:

Bảng 2: Bảng tổng hợp địa chất phương án 1.
Tên đất đá Phân bố Hệ số
độ
cứng
(f
kp
)

Trọng
lượng
riêng
γ
(T/m
3
)
Góc ma
sát
trong
ϕ
(độ)
Môdun
đàn hồi
E
(kG/cm
2
)
Hệ số
possoi
µ
Hệ số nền
tiêu chuẩn
k
o
(kg/cm
3
)
Sét kết
phong hoá

mạnh
theo khu vực
d
tb
= 2.5m 4 2,5 30 0,25 300
Đá Riolít
poofia,
phong hoá
mạnh, vỡ
dăm và vỡ
khối,
Theo khu
vực và có
chiều dày
trung bình là
40m, tại đỉnh
120m.
6 2,6 35 6.53.10
5
0,35 600
Đá Riolit
poocfia,
màu xám
xanh, ít nứt
nẻ
Theo khu
vực có chiều
dày lớn 8 2,67 40 7.18.10
5
0,4 1700

Bảng 3: Bảng tổng hợp địa chất phương án 2.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

10
Trng HGTVT H NI
B mụn Cu - Hm N TT NGHIP
Tờn t ỏ Phõn b H s

cng
(f
kp
)
Trng
lng
riờng

(Tm
3
)
Gúc
ma sỏt
trong

()
Mụdun
n hi E
(kG/cm
2
)

H s
possoi
à
H s nn
tiờu chun
k
o
(kg/cm
3
)
Sột kt
phong hoỏ
mnh
theo khu vc
d
tb
= 2.5m 4 2,5 30 0,25 300
ỏ Riolớt
poofia,
phong hoỏ
mnh, v
dm v v
khi,
Theo khu vc
v cú chiu
dy trung
bỡnh l 40m,
ti nh
120m.
6 2,6 35 6.53.10

5
0,35 600
ỏ Riolit
poocfia,
mu xỏm
xanh, ớt nt
n
Theo khu vc
cú chiu dy
ln 8 2,67 40 7.18.10
5
0,4 1700
3.2 Phân loại địa chất trong các khu vực dự kiến tuyến hầm đi qua
Hm c thi cụng theo phng phỏp NATM nờn a cht khu vc hm
c phõn loi theo ch tiờu RMR. Theo RMR t ỏ c chia lm cỏc loi sau:

Bng 4: Bng phõn loi ỏ theo im s RMR.
Giỏ tr RMR 70 - 100 60 - 80 40 - 70 30 - 60 25 - 50 20 - 40 < 20
Loi ỏ A B C
I
C
II
D
I
D
II
E
Hm i qua 2 lp a cht 2,3 do ú ta phõn loi a cht cho hai loi t ỏ
nh sau:
Lp th 2: ỏ Riolớt Foocfia, phong hoỏ mnh, v khi v dm, f

kp
=6,
RQD=50-60%. Loi ỏ ny l loi ỏ cỏch nc v khụng cha nc, nc ch
yu trong ỏ l nc mt qua i nt n.
Bng5: Bng tng hp tớnh im s RMR khi ỏ ca lp 2.
Thụng s Loi giỏ tr
1 bn
ca ỏ
Ch s bn
nộn im
>100Mp 4-
10Mpa
2-4Mpa 1-
2Mpa
i vi giỏ
tr thớ
GVHD: PGS.TS Trn c Nhim SV: Trn Tin Nguyờn
TS. Bựi c Chớnh Lp ng hm & Metro k46

11
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
còn
nguyên
trạng
nghiệm nên
đơn trục
Độ bền nén
đơn trục của
đá

>250Mpa
100-
250Mpa
50-
100Mpa
25-
50Mpa
25-
5
1-
5
<1
Thang điểm 15 12 7 4 2 1 0
2 Chỉ tiêu chất lượng đá
RQD (%)
90-100 75-90 50-75 25-50 <25
Thang điểm 20 17 13 8 3
3 Khoảng cách giữa các
khe nứt (m)
>2 0.6-2 0.2-0.6
0.06-
0.2
<0.06
Thang điểm 20 15 10 8 5
Trạng thái các khe nứt (m)
Chiều dài các khe nứt
(m)
<1 1-3 3-10 10-20 >20
Thang điểm 6 4 2 1 0
Tính nhám của khe nứt

Rất nhám Nhám
Hơi
nhám
Nhám
mịn,
phẳng
Rất trơn,có
mặt trợt
Thang điểm 6 5 3 1 0
4 Sự lấp đầy của khe nứt
Không có
Vật liệu
cứng <5
mm
Vật liệu
cứng > 5
mm
Vật
liệu
mềm <
5mm
Vật liệu
mềm>5mm
Thang điểm 6 4 2 2 0
Mức độ phong hoá
Không
phong hoá
Phong
hoá nhẹ
Phong

hoá
trung
bình
Phong
hoá
nặng
Phong hoá
hoàn toàn
Thang điểm 6 5 3 1 0
5 Tình
trạng
nước
ngầm
Lượng nước
vào mỗi 10m
chiều dài
hầm
(1lít/phút)
Không <10 10-25 25-125 >125
điều kiện chung
Hoàn toàn
khô
ẩm ướt
đẫm
nước
chảy
nhỏ
giọt
chảy thành
dòng

Thang điểm 15 10 7 4 0
Theo đầu bài với các số liệu ta có tổng RMR của lớp thứ 2 tính cho toàn bộ
chiều dài hầm đi qua lớp thứ 2 là :
RMR = 7+13+15+6+3+2+1+10 = 57
Vậy địa chất lớp 2 là loại C
I
.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

12
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Lớp thứ 3: Đá Riolít Foocfia, mầu xám xanh, ít nứt nẻ, f
kp
=8, RQD = 80-
95%.
Theo đầu bài với các số liệu ta có tổng RMR của lớp thứ 3 tính cho toàn bộ
chiều dài hầm đi qua lớp thứ 3 là :
RMR = 7+17+8+6+1+2+6+15 = 62
Vậy địa chất lớp 2 là loại B.
3.3. Dù kiÕn cÊu t¹o kÕt cÊu vµ biÖn ph¸p c«ng nghÖ thi c«ng ®êng hÇm
Công nghệ thi công đường hầm: NATM
Dự kiến cấu tạo kết cấu dựa theo tiêu chuẩn hầm xuyên núi của Nhật có các
thông số kỹ thuật sau:
Bảng 6: Các thông số kỹ thuật của hầm.
Loại
đá
Phương
pháp

đào
Khoảng
cách đào
vượt
trước(m)
Bulông, neo đá Vòm
Thép
Bêtông
phun
(cm)
Lớp
vỏ thứ
hai
(cm)
Chiều
dài
(m)
Khoảng cách (m)
Theo
phương
ngang
Theo
phương
dọc
B
Toàn
gương
2 3 1.5 2 - 5 30
C
I

Toàn
gương
1.5 3 1.5 1.5 - 10 30
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

13
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN II
THIẾT KẾ CƠ SỞ
Ch¬ng i: lùa chän tuyÕn
Yêu cầu chung của công tác vạch tuyến trên bình đồ:
Khắc phục các yếu tố khó khăn của tuyến đường về bình đồ, trắc dọc.
Tuyến hầm phải phù hợp với tổng thể mạng lưới đường hiện tại.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

14
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Các phương án tuyến phải xét đến sự thuận lợi cho thiết kế, đặc biệt là thi công.
Phù hợp với công tác vận chuyển vật liệu, tận dụng được vật liệu tại chỗ nhằm
giảm thiểu được chi phí xây dựng.
Sự lựa chọn của phương án phải dựa trên cơ sở phân tích , so sánh về kinh tế
trong thiết kế, thi công, khai thác. Đặc biệt là yếu tố an toàn cho các phương tiện
phải được bảo đảm.
Vạch tuyến bình đồ và trắc dọc của hầm được thiết kế đảm bảo các chức năng và
mục đích của hầm như là một phần của tuyến đường theo địa hình, địa chất, sử
dụng diều kiện môi trường dựa trên kết quả khảo sát, đo đạc ngay tại hiện trường.

Vạch tuyến của bình đồ nên chọn hướng tuyến thẳng, đường cong bán kính lớn
để đảm bảo giao thông luôn thông suốt.
Độ dốc hầm đối với trắc dọc được lập phải lớn hơn 0.3% để đảm bảo thoát nước
tự nhiên trong quá trình thi công hầm. Để đảm bảo điều kiện thông gió tốt trong
hầm, giảm thiểu lượng khí thải của các phương tiện thì độ dốc dọc không vượt quá
4%.
Dựa vào hai điểm khống chế A-B trên bình đồ với các yếu tố hình học của tuyến
tôi đề xuất hai phương án đi tuyến.
Việc lựa chọn tuyến thực chất là việc so sánh hai phương án tuyến. So sánh
ưu nhược điểm của 2 tuyến từ đó đưa ra lựa chọn tuyến để làm thiết kế kĩ
thuật.
1.1. Tuyến 1
Tuyến có chiều dài 3568.8m và chiều dài hầm là 980m và chiều dài cầu là
280m.
1.1.1. Ưu điểm:
- Chiều dài hầm ngắn hơn tuyến 2 là 260m.
- Hầm ngắn nên chí phí xây dựng ít hơn.
- Tuyến đi nổi nhiều nên thuận lợi phát triển hai bên đường.
1.1.2. Nhược điểm:
- Việc chọn vị trí hai đầu cửa hầm khó khăn, hai đầu tuyến hầm nằm trong hai
đường cong, việc đặt của hầm tại vị trị thuận lợi lại gây nhiều khó khăn trong cong
tác đào bạt taluy trước cửa hầm.
- Tuyến có nhiều đường cong bán kính nhỏ( trên toàn tuyến có 7 đường cong).
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

15
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Gặp nhiều khó khăn trong thi công cầu vì cao độ từ mặt cầu đến mặt đất tự

nhiên là rất lớn, chỗ lớn nhất tới 49,98m.
1.2. Tuyến 2
Tuyến có chiều dài 2608.8m, chiều dài đoạn hầm là 1280m.
1.2.1. Ưu điểm:
Chiều dài toàn tuyến ngắn hơn tuyến 1.
Ít gây ảnh hưởng tới khu vực rừng tự nhiên.
1.2.2. Nhược điểm:
Chiều dài hầm lớn hơn nên chi phí sẽ đắt hơn trong quá trình xây dựng và trong
quá trình khai thác.
1.3. So sánh và kiến nghị chọn tuyến thiết kế
Qua so sánh và đánh giá ưu nhựoc điểm ta thấy tuyến 2 có nhiều ưu điểm hơn
tuyến 1. Với chiều dài toàn tuyến ngắn và thuận lợi hơn trong việc thi công trên
tuyến.Tạo điều kiện phát triển kinh tế địa phương hau bên khu vực tuyến đi qua
nên phù hợp với tình hình phát triển kinh tế của đất nước ta hiện nay.
Với mục đích nghiên cứu và học tập em lựa chọn phương án tuyến 2 là tuyến
thiết kế kĩ thuật.
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ
PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ THỨ NHẤT
I.THIẾT KẾ TUYẾN HẦM
1.1. Nh÷ng yÕu tè h×nh häc cña tuyÕn hÇm
1.1.1. §iÓm ®Çu tuyÕn:
+ Lý tr×nh: Km 0+00
+ Cao ®é tù nhiªn: 460.00 m
+ Cao ®é thiÕt kÕ: 460.00 m
1.1.2. §iÓm cuèi tuyÕn:
+ Lý tr×nh: Km 2+608
+ Cao ®é tù nhiªn: 460.00m
+ Cao ®é thiÕt kÕ: 460.00m
1.1.3. B×nh diÖn tuyÕn thiÕt kÕ:
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên

TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

16
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Do hai hầm chạy song song nhau nên hai hầm phải nằm cách nhau một khoảng
nhất định để tránh sự tác động qua lại lẫn nhau. Khoảng cách giữa hai hầm
được tính dựa theo nguyên tắc ảnh hưởng lẫn nhau của hai cột đất đá (vòm áp
lực) khi khai đào hai hầm hình thành, tác động của thi công không phá vỡ trạng
thái tự nhiên của tường ngăn cách hai cột áp lực này.
Khoảng cách đó theo M.M.Protojakonov được xác định như sau:
kp
f
BZ
C
γ
65,0≥
Trong đó:
γ: Trọng lượng thể tích của khối đất đá phía trên nóc hầm T/m
3
.
3
2.67 /T m
γ
=
B: Khẩu độ tính đổi của khối đất phía trên đường hầm (m).
1 2 6.16 3.03
2.11
2 2
B B

B m
+ +
= = =
B
1
,B
2
: Khẩu độ của hai hầm.
B
1
=6.16m; B
2
= 3.03m
Z: Chiều sâu từ mặt đất xuống đỉnh hầm, xác định ở vị trí sâu nhất.
Z=476.36m
f
kp
: Hệ số kiên cố của đất đá.
f
kp
= 8.
ϕ
3
: Góc ma sát của lớp địa chất 2, theo M.M.Protojakonov ϕ
3
=40
0
.
Thay vào công thức ta có:
2.67 2.11 476.36

0.65 11.79
8
x x
C ≥ =
Vậy khoảng cách hai hầm cần thiết kế là:
L= C+(B
1
+B
2
)/2+(H
1
+H
2
)tg(45
0
-
ϕ
3
/2)
L= 11.79+(6.16+3.03)/2+(8.80+5.30)tg(45
0
-
40
0
/2)
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

17
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI

Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
L= 22.96m
Tuy nhiên trong đồ án này em dự định trong tương lai sẽ mở rộng tuyến trở thành
tuyến 4 làn xe với hai hầm đôi. Khi đó hầm lánh nạn được mở rộng thành hầm có
hai làn xe do đó khoảng cách hai hầm em dự kiến là 30m.
Tuyến được thiết kế là tổ hợp các đoạn đường thẳng được nối với nhau bằng 5
đường cong. Chiều dài toàn tuyến là: 2608.8m. Mục đích của việc thiết kế đường
cong chuyển tiếp là làm giảm lực ly tâm khi phương tiện giao thông chuyển từ
đường thẳng vào đường cong tròn.
Bảng 7. Vị trí và các thông số kỹ thuật của các đường cong trên tuyến
TT A R K T P L i
sc
1 20
0
35’30” 350 235.79 118.80 7.19 110 8
2 17
0
31’56” 350 187.10 94.07 4.91 80 8
3 36
0
17’33” 250 158.36 81.94 13.08 80 8
4 23
0
02
’
12
’’
300 230.62 116.42 7.88 110 8
5 32
0

04
’
06
’’
300 277.91 141.64 13.89 110 8
1.2. Bình diện hầm.
+ Bình diện đường hầm dẫn cửa phía Tây: Tại cửa Tây đường dẫn vào hầm
chính là một đoạn cong R
1
=300m có đào đánh bậc taluy bên phải của đường, tại
hầm lánh nạn đường dẫn là một đường cong chuyển tiếp có bán kính là R
1
’=250m,
có đào đánh bậc ta luy bên trái của đường.
+ Bình diện đường dẫn cửa phía Đông: Được lấy ra trước cửa hầm một đoạn
12m. Tại cửa Đông đường dẫn vào hầm chính là một thẳng có đào đánh bậc taluy
bên phải của đường, tại hầm lánh nạn đường dẫn là một đường thẳng có đào đánh
bậc ta luy bên trái của đường.
Các thông số kỹ thuật:
Công trình gồm 1 hầm đơn 2 làn xe và 1 hầm lánh nạn 1 làn xe, mỗi làn có bề
rộng là 3.5m dải phân cách mềm rộng 0.25m và cao 0.01m.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

18
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hầm có lề công vụ có chiều rộng 1 m và được bố trí ở 1 bên nhằm phục vụ cho
quá trình duy tu bảo dưỡng hầm.
Vì hầm có chiều dài 1280 m dựa vào tiêu chuẩn thiết kế hầm ôtô tôi kiến nghị bố

trí làn dừng đỗ trong hầm ở 2 bên đường rộng thêm 1 khoảng 3.1m.
Vị trí các cửa hầm:
Vị trí cửa hầm được lựa chọn để lượng đào bạt là ít nhất do việc tăng chiều sâu
đường đào trước cửa hầm sẽ làm tăng giá thành của cửa hầm, bạt dốc cửa hầm và
gia cố chúng. Điều này gây khó khăn cho công tác cơ giới hoá đào bạt cửa hầm.
Hiện nay công tác đào bạt đang được xem xét để có thể tránh được sụt trượt do
ảnh hưởng của khí hậu nhằm đảm bảo giao thông được an toàn. Tuy vậy nếu ta đạt
cửa hầm sớm quá thì cũng làm tăng giá thành của hầm. Do vậy vị trí đặt cửa hầm
tốt nhất là hai giá thành này xấp xỉ nhau.
Kinh nghiệm thiết kế chỉ ra rằng trong đất sét chiều sâu đường đào trước cửa
hầm không được vượt quá 12-15m. Trong đá cứng có thể bạt tới 20-25m. Tuy
nhiên người ta thường lấy những trị số nhỏ hơn để đảm bảo an toàn và đơn giản
trong thi công. Do vậy ta chọn vị trí đặt cửa hầm như sau:
Cửa hầm phía Tây: Km 1+320.
Cao độ tự nhiên: 476.64m
Cao độ thiết kế: 460.00m
Cửa hầm phía Đông: Km 2+600.
Cao độ tự nhiên: 468.51m
Cao độ thiết kế: 460.18m
Chênh cao giữa hai cửa hầm 0.18m .
Hầm được thiết kế theo 2 hướng dốc và được nối với nhau bằng đoạn đường
cong lồi có bán kính 1000m. Chiều dài mỗi nhánh:
Nhánh hầm phía Tây dài: 700m
Nhánh hầm phía Đông dài: 580m
+ Vị trí các hầm ngang:
Các hầm ngang được thiết kế các nhau 300m, gồm 3 hầm ngang trong tuyến. Kết
cấu của hầm ngang được thiết kế như hầm lánh nạn với chiều rộng bằng một làn
xe. Đoạn nối với hầm ngang có một dải đường được mở rộng dài 26m và rộng 3m
nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển. Khoảng cách bố trí các hầm
ngang chia chiều dài hầm ra bốn đoạn có chiều dài là 280- 300 - 300- 400 m.

Vị trí các hầm ngang như sau:
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

19
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Hầm ngang 1 nằm ở vị trí Km 1+600 so với hầm chính
+ Hầm ngang 2 nằm ở vị trí Km 1+900 so với hầm chính
+ Hầm ngang 3 nằm ở vị trí Km 2+200 so với hầm chính
1.2.1 - Trắc dọc tuyến hầm.
1.2.1.1. Đường dẫn vào hầm.
Đường dẫn vào cửa hầm phía Tây: Là đoạn tuyến có nền vừa đào vừa đắp có
chiều dài 106m. Đoạn tuyến này đi qua địa hình thu thủy.
Đường dẫn vào cửa hầm Đông: Đường vào hầm chính có chiều dài 200m, độ dốc
là 2% và bằng độ dốc dọc hầm độ dốc của hầm, là loại nền vừa đào vừa đắp.
1.2.1.2. Trắc dọc trong hầm chính:
Đường hầm phía cửa Tây:
Chiều dài: 700m.
Loại hình: Nền đào
Độ dốc dọc: Từ cửa hầm Bắc đến Km 2+20 dốc 2% ra phía cửa.
Hướng dốc: Dốc về phía cửa hầm.
Đường hầm phía cửa Đông:
Chiều dài: 580m
Loại hình: nền đào.
Độ dốc dọc: 1.97%
Hướng dốc: dốc về phía cửa hầm.
Trắc dọc trong hầm: Hầm dốc về hai phía của cửa hầm, đoạn chuyển tiếp
giữa hai hướng dốc dọc trong hầm là một đường cong đứng bán kính R=1000m.
Độ dốc mỗi đoạn: Đoạn 1 xuất phát từ cửa phía Bắc có chiều dài 700m và có

độ dốc là 2%. Đoạn 2 chuyển tiếp từ đoạn 1 về phía cửa hầm phía Nam có độ dốc
1.97% và dài 580m.
II. YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG TRONG HẦM
2.1. Khổ giới hạn và tĩnh không hầm
2.1.1. Khổ giới hạn tiếp giáp kiên trúc trong hầm
Định nghĩa: Khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc là một đa giác khép kín, nằm trên
mặt phẳng vuông góc với tim đường tạo thành khoảng không tối thiểu dành cho
giao thông, mọi chi tiết kết cấu các công trình trên đường đều phải nằm bên ngoài
đường bao giới hạn này.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

20
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Các thông số của khổ giới hạn như sau:
Bề rộng mặt đường xe chạy (đường cấp III) : B = 7m.
Dải phân cách là 0,25m.
Gờ chắn bánh có chiều cao 0,4m.
a) HÇm chÝnh
b) HÇm l¸nh n¹n
7250
500
500
4000
500
7250
1000
2500
2%

2%
250
1.5%
400 2620
3590
500 2900
500
3900
3500
Tim hÇm
Tim ®êng
3500 3500
400
Hình 1. Khổ giới hạn của hầm chính và hầm lánh nạn

50011200500
5000
4000400
400 2500
1000 550 3500 3500 550 3100 500
Tim ®êng
Tim hÇm
Tim lÒ
Hình 2.Khổ giới hạn của hầm chính tại mặt cắt có lề dừng đỗ
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

21
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.2. Tĩnh không trong hầm:
Ngoài việc tuân thủ qui định của khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc, kích thước
bên trong đường hầm còn phải duy trì những khoảng không gian thoáng cần thiết
nhằm thoả mãn những yêu cầu trong thi công và trong khai thác sau đây:
Đủ chỗ bố trí các thiết bị phục vụ khai thác: thiết bị thông tin, tín hiệu, cấp
điện, chiếu sáng và thông gió.
Đảm bảo yêu cầu trong thi công dễ sử dụng những loại ván khuôn định hình và
để khắc phục biến dạng theo thời gian của địa tầng và của kết cấu vỏ hầm
Do vậy giữa khổ giới hạn kiến trúc và mặt trong của vỏ hầm có một khoảng hở
theo qui định, trong bài em kiến nghị khoảng hở như sau:
Tại các điểm góc (A) của khổ giới hạn chọn khoảng cách là 150 mm.
Ngang tường hầm (B) khoảng cách là 500 mm.
Lựa chọn khuôn hầm dạng tương cong 3 tâm.
a) Khu«n hÇm chÝnh.
5000
4000
500
400
72501000
2500
500
2%
2%
250
1.5%
1250400
O'
1
R
1

O
1
O'
2
R
2
Tim hÇm
O'
1
O
1
O'
2
4750
R
1
=
7
5
0
0
R
2
=
5
9
8
3
b) Khu«n hÇm l¸nh n¹n.
Tim hÇm

Tim ®êng
150
9860
Hình 3. Đường khuôn hầm của hầm chính và hầm lánh nạn
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

22
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
R
1
=
7
1
0
0
o
1'
o
2
R
3
=
1
0
0
0
0
R

3
=
1
0
0
0
0
R
2
=
5
3
6
9
R
2
=
5
3
6
9
11200
4000
5000
500
500
3100
550
35003500
550

1000
1300
Tim ®êng
Tim hÇm
Tim lÒ
Hình 4. Đường khuôn hầm của hầm chính tại mặt cắt có lề dừng đỗ
2.2. Cách dựng khuôn hầm.
Trong bài hầm đường ôtô không có lề người đi tim hầm khi đó trùng với
tim đường.Xác định diểm A tại góc thấp bên phải của khổ giới hạn, điểm này
cách cạnh vát 15cm.
Hai điểm tiếp giáp ở hai bên tường hầm là hai điểm I và I’ là giao điểm của
đường thẳng ngang cách cao độ mặt lề người đi 1250mm với hai đường thẳng
dứng song song với hai cạnh bên của khổ giới hạn và các cạnh này của khổ
giới hạn 500m về một phía.
Đường tim hầm là đường thẳng đi qua điểm giữa của đoạn thẳng I-I’.
Tâm O
1
là điêm giao cắt cảu cung tròn tâm A, bán kính R
1
=B-100(cm) với
đường thẳng I-I’.
Từ tâm O
1
, vẽ cung tròn AB bán kính R
1
, điểm B là điểm ngang với cao đọ
mặt đường tại điểm giáp với gờ chắn bánh. Tâm O’
1
đối xứng với O
1

qua
đường tim hầm, vẽ cung tròn tâm O’
1
, bán kính R
1
đối xứng với cung tròn AB.
Tâm O
2
là điểm giao cắt giữa bán kính O
1
A với đường tim hầm.
Từ tâm O
2
, vẽ cung tròn nối hai điểm A và A’ ta được đường cong ba tâm
chính là khuôn hầm cần dựng .
III - KẾT CẤU VỎ HẦM.
Đường hầm thi công theo công nghệ NATM, hang đào được chống đỡ bằng
bêtông phun và neo, vỏ hầm bằng bêtông đổ tại chỗ. Dọc theo chiều dài hầm, vỏ
hầm được thiết kế theo một số dạng phù hợp với từng loại cấu tạo địa chất đã phân
tích trong chương 3 của phần I ở trên.
3.1. Bêtông phun (Shotcrete):
Bêtông phun là một loại kết cấu chống đỡ kiểu mới, cũng là một loại công nghệ
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

23
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI
Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
mới. Người ta sử dụng máy phun bêtông theo một trình tự hỗn hợp nhất định,
dùng bêtông đá nhỏ trộn thêm chất ninh kết nhanh phun vào bề mặt vách đá, sẽ

nhanh chóng cố kết thành một tầng kết cấu chống giữ, do đó mà phát huy tác dụng
bảo vệ đối với vi nham. Công nghệ phun bêtông gồm 3 loại: Phun khô, phun ướt,
phun hỗn hợp. Trong đồ án em lựa chọn công nghệ phun ướt.
Công nghệ phun ướt: là đem cốt liệu, ximăng và nước theo tỷ lệ thiết kế trộn đều,
dùng máy phun ướt đưa bêtông đến đầu phun, tại đó gia thêm chất ninh kết nhanh
và phun ra, dây chuyền công nghệ.
Chất lượng bêtông phun ướt dễ khống chế, bụi bặm và lượng đàn hồi trong quá
trình phun rất ít.
Chiều dày lớp bêtông phun từ 5-10cm. Trong trường hợp địa chất xấu thì chiều
dày bêtông phun có thể lên đến 20cm.
Thành phần hỗn hợp bêtông phun bao gồm: Xi măng, nước, cát, đá dăm, phụ gia.
Thành phần hỗn hợp bêtông phun phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Xi măng ưu tiên sử dụng các ximăng silicat phổ thông, thứ đến là ximăng
silicat núi lửa mác 425 trở lên. Khi có yêu cầu sử dụng đặc biết thì sử dụng các
loại ximăng đặc chủng nhằm đảm bảo thời gian ninh kết của bêtông phun và
tính hoà hợp tốt của chất ninh kết nhanh.
Cát: sử dụng cát hạt vừa có đường kính hạt nhỏ có độ mịn lớn hơn 2,5; có
đường kính 0-8mm, để đảm bảo cường độ của bêtông phun và giảm thiểu
lượng bụi khi thi công và giảm thiểu vết nứt do co ngót khi hoá cứng.
Đá dăm lựa chọn đá dăm có đường kính hạt nhỏ không lớn hơn 15mm. Nhằm
ngăn ngừa việc tắc ống và giảm thiểu lượng đàn hồi trong quá trình phun
bêtông.
Nước: dùng nước sạch
Tỉ lệ N/X khống chế khoảng 0,47-0,48 đảm bảo độ sụt là 20cm, tỉ lệ mất mát
của vữa ướt dưới 20%.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

24
Trường ĐHGTVT HÀ NỘI

Bộ môn Cầu - Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cèt liÖu mÞn
Cèt liÖu th«
Xi m¨ng
NJíc
Phô gia
M¸y trén
KhÝ nÐn
ChÊt ninh
kÕt nhanh
Vßi phun
M¸y phun
Jít
Hình 5: Sơ đồ công nghệ phun ướt.
3.2. Neo:
Loại neo: Swellex là loại neo chêm, cấu tạo của neo là một ống thép vỏ mỏng,
hao đầu bị bịt kín. Phía đầu neo có mũ neo để ép vào vách hang và có lỗ để lắp
ống bơm. Vỏ thép thân neo cuộn nhỏ lại để đưa lọt vào trong lỗ khoan. Sau khi đặt
neo vào trong lỗ khoan người ta lấp máy bơm vào đầu mũ neo và bơm nước với áp
lực 30MPa vào trong thân neo, áp lực làm cho thân neo nở tròn và ép chặt vào
thành lỗ khoan. Neo sử dụng trong môi trường có nước nên thích hợp cho lớp địa
chất thứ hai.
Đường kính: 41mm, chiều dầy vỏ là 2mm.
Chiều dài: 3m.
Cự li: theo phương dọc 1,5m và theo phương ngang 1,5m.
Những chỉ tiêu cơ học của neo: khả năng chịu kéo của neo 200kN/m, khả năng
chống cắt vào khoảng 2700kN.
Phương pháp thi công neo swellex :
• Tiến hành khoan lỗ neo bằng máy khoan.
• Rửa sạch lỗ neo bằng nước sạch nhờ máy bơm nước.

• Lắp neo vào lỗ neo và tiến hàn bơm nước áp lực cao 300bar vào neo swellex
làm neo nở ra áp sát vào thành lỗ neo. Khi đó neo bắt đầu tham gia chịu lực.
• Tháo nước trong neo swellẽ và tiến hành đóng neo.
GVHD: PGS.TS Trần Đức Nhiệm SV: Trần Tiến Nguyên
TS. Bùi Đức Chính Lớp Đường hầm & Metro k46

25