BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
Khoa Xây Dựng
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
--------------
BẢN GIỚI THIỆU TÓM TẮT ĐỒ ÁN
1. Tên đồ án: “ TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HÀ NỘI ”
2. Giáo viên hướng dẫn:
2.1 Kiến trúc (10%):
PGS.TS. Nguyễn Đức Nguôn
2.2 Kết cấu
(20%):
PGS.TS. Nguyễn Đức Nguôn
2.3 Nền móng (15%):
PGS.TS. Nguyễn Đức Nguôn
2.4 Thi công
ThS. Nguyễn Văn Viên
(55%):
3. Sinh viên thể hiện: Trần Văn Toàn _ Lớp 2011XN
4. Giới thiệu công trình:
4.1 Vị trí: Đường Cát Linh - quận Đống Đa - TP.Hà Nội
4.2 Đặc điểm công trình:
Công trình: " Tổ hợp Ga tàu điện ngầm Đống Đa - Hà Nội " nằm trong dự án
quy hoạch xây dựng tuyến đường sắt đô thị đoạn Nhổn - Ga Hà Nội của Ủy ban nhân
dân Thành phố Hà Nội.
- Tuyến bao gồm 1 Depot, 8 ga trên cao, 1 dốc chuyển tiếp và 4 ga dưới ngầm.
- Ga Đống Đa nằm ở vị trí ga S10, là ga trung chuyển thứ 2 trong tổng số 4 ga dưới
ngầm của tuyến.
* Về mặt Thi công:
Dựa vào biện pháp thi công, tuyến ngầm sẽ được thi công bằng công nghệ máy khoan
hầm toàn tiết diện (TBM) và được tiến hành thi công bằng 2 nhánh
- Nhánh thứ nhất là thi công dường hầm từ ga S9 đến ga S10
- Nhánh thứ hai là thi công đường hầm từ ga S12 về ga S10
Do đó ga S10 sẽ đóng vai trò như một giếng đứng, là nơi hợp long của 2 nhánh
TBM, vì thế cần có phương án thi công hợp lý để kết hợp được giữa việc thi công kết
cấu nhà ga và việc tháo dỡ máy khoan TBM tại ga trước khi hoàn thiện kết cấu nhà ga.
4.3 Các giải pháp kỹ thuật:
4.3.1. Kiến trúc
Qui mô công trình gồn 2 phần: Phần kết cấu chính và phần kết cấu phụ trợ:
-1-
* Phần kết cấu chính:
Bao gồm 5 tầng hầm có chiều dài 180m, rộng 20 m, và nằm ở độ sâu -23m tính đến
bản đáy công trình.
- Tầng hầm 1: có chiều cao 3.9m, là không gian của siêu thị và trung tâm thương mại.
- Tầng hầm 2 và 3: có chiều cao mỗi tầng 3m, là không gian bãi đỗ xe ngầm, mỗi
tầng có sức chứa 100 ô tô.
- Tầng hầm 4: có chiều cao 3.6m, là khu vực sảnh ga bao gồm khu bán vé, khu kĩ
thuật và các quầy dịch vụ, nơi chuyển hướng của hành khách.
- Tầng hầm 5: Do đặc thù của công trình, tầng hầm 5 là không gian ga tàu điện ngầm
nên có chiều cao tầng rất lớn, lên đến 8m. Tại đây bố trí sân ke ga dạng sàn đảo, nằm tại
cao độ -20.4m. Sân ke ga là không gian để hành khách tiếp cận trực tiếp với đoàn tàu.
Chiều dài sân ke ga 160m.
* Phần kết cấu phụ trợ:
Bao gồm các ki-ốt thông gió, lối thoát hiểm, và lối lên xuống nhà ga.
4.3.2. Giao thông
- Bố trí mỗi bên 3 thang cuốn để nâng hạ hành khách, 1 thang máy giành cho người
khuyết tật và trẻ em, 2 thang bộ dẫn xuống các bãi đỗ xe.
- Thang cuốn và thang bộ kết hợp với thang máy lồng kính ở giữa thuận lợi cho
người sử dụng toả đi các hướng với khoảng cách ngắn nhất, góp phần tích cực trong
công tác thoát hiểm, đồng thời tạo cho công trình nét hoành tráng, thanh thoát, hiện đại.
* Thang bộ:
Cầu thang bộ đem đến cho hệ thống một phương thức di chuyển ít tốn kém, tiết kiệm
không gian và yêu cầu ít về bảo dưỡng. Tuy nhiên phương thức này có thể gây mệt mỏi
cho người sử dụng và rất khó khăn để di chuyển với xe đẩy hành lý hay đối với trẻ em và
không thể sử dụng được đối với người tàn tật. Cầu thang bộ có kích thước lý tưởng cho
các bậc là 15×30cm và 18×30cm. Bậc thang đầu và cuối sẽ được được phân biệt rõ bằng
màu sắc.
* Thang máy:
- Thông thường, thang máy được cung cấp phục vụ vận chuyển hành lý và cho người
khuyết tật. Các điểm điện thoại liên lạc sẽ được bố trí trong thang máy và các khu vực
cạnh thang máy.
- Những điểm điện thoại liên lạc này sẽ kết nối hành khách với phòng điều khiển.
Thang máy sẽ được thiết kế dành cho các hành khách là người khuyết tật. Diện tích tiêu
chuẩn 6.25 người/1m2
* Thang cuốn:
- Thang cuốn sẽ rất hữu dụng bởi vì chúng sẽ giảm tải trong vật lý và tâm lý của việc
đi lên và xuống cầu thang (nhất là đi lên cầu thang) và sẽ gia tăng mức độ hấp dẫn cho
hệ thống phương tiện giao thông metro. Độ dốc 300 khả năng vận chuyển 8200
người/1h.
-2-
- Thang cuốn phải được thiết kế phục vụ mục đích sử dụng rộng rãi với yếu tố cơ bản
là hoạt động 20h/ngày, 7 ngày/tuần. Thiết bị bơm thu hồi/tái sinh nước có thể yêu cầu
đặt tại phần chân của thiết bị.
* Đường dốc lên xuống bãi đỗ xe:
- Bãi đỗ xe được thiết kế dạng phòng, có lối rẽ xoắn với độ dốc 14%, một đầu lên,
một đầu xuống, có lối xuống sảnh ga thuận tiện cho việc đi lại.
4.3.3. Điện và thông tin liên lạc
- Cung cấp điện cho đường tàu điện ngầm được thực hiện từ hệ thống cung cấp điện
thành phố bằng dòng 3 pha điện áp 6-10kV dẫn đến trạm kéo-hạ thế ngầm, bố trí trong
tổ hợp ga và trên đoạn giữa các ga. Trạm kéo- hạ áp của tuyến cần được cung cấp điện
từ 3 nguồn độc lập của hệ thống điện thành phố. Trong đó, nguồn chính có thể là trạm
điện.
- Cung cấp điện cho các thiết bị tiêu thụ điện-băng tải, bơm, quạt, các tổ sửa chữa di
động… được tiến hành trực tiếp từ trạm hoặc từ tuyến cung cấp trục chính tổng.
- Để tổ chức chuyển động rõ ràng và đều đặn cho các đoàn tàu, dòng hành khách và
tọa độ công tác của nhân viên đội dịch vụ đường tàu điện ngầm, ta cần những phương
tiện thông tin liên lạc như:
+ Thông tin điều hành cung cấp điện, điện cơ khí, băng tải và các đoàn tàu;
+ Thông tin giữa các bộ phận điều hành để trao đổi thương lượng trên các điểm điều
khiển tuyến;
+ Thông tin Rađiô đoàn tàu để trao đổi trạm điều hành tàu với lái tàu;
+ Thông tin đường ngầm, ga, băng tải;
+ Thông tin dịch vụ;
+ Thông tin trực tiếp tới các đơn vị công an;
+ Thông tin điện thoại tự động để trao đổi các hoạt độc hành chính – nội vụ;
+ Quan sát vô tuyến để theo dõi chuyển động của hành khách;
+ Các tín hiệu thông báo về giờ bắt đầu và kết thúc làm việc của ga;
+ Các thông báo loa để thông tin cho hành khách và nhân viên dịch vụ;
+ Đồng hồ điện tử thông báo thời gian chạy và dừng cho hành khách và nhân viên.
4.3.4. Thông gió, chiếu sáng
- Khối lượng không khí cần để thông gió đường ngầm, được xác định xuất phát từ độ
độc hại có trong không khí đường ngầm metro.
- Các cơ cấu thông gió phòng ga phụ thuộc vào đặc tính kết cấu của ga. Khi thông
gió nhân tạo, ga và đường ngầm chuyển ga được thông gió đồng thời. Vì vậy khối lượng
không khí được truyền vào và đẩy ra khỏi ga lớn hơn rất nhiều so với lượng cần thiết.
- Thông gió ga được thực hiện qua giếng đứng nằm gần một trong những đầu mút ga
hoặc qua đường ngầm băng tải. Trong trường hợp, nếu thông gió ga được dự kiến qua
-3-
giếng đứng thì từ đó sẽ có 2 đường thông gió độc lập tiếp nối với đường ngầm nối ga.
Khi cắt một trong những đường ngầm nối ga, đường hầm thông gió sẽ đi qua trên nó.
Trong đường hầm thông gió, người ta xây dựng các khoang thông gió, trong đó bố trí 2
quạt thông gió đồng trục.
- Không khí hút vào cần được làm sạch trong các lưới lọc chống bụi đến nồng độ bụi
trong đó không lớn hơn 0,5mg/m3.
- Chiếu sáng sân ga đường tàu điện ngầm được thực hiện nhờ bóng đèn chiếu sáng bố
trí trong các vốc vòm, các lỗ trên trần cũng như trên các khu vực hở bằng cách sử dụng
các chao đèn loại trừ khả năng làm chói mắt lái tàu. Cho phép sử dụng các nguồn sáng
điện áp 380V ở những vị trí tiếp cận được để phục vụ (trên độ cao không lớn hơn 5m).
4.3.5. Giải pháp phòng cháy chữa cháy
- Tuy công ga tàu điện ngầm khi có cháy khó lan ra chung quanh nhưng vấn đề xe
chữa cháy ra vào là điều cần thiết.
- Trong ga tàu điện ngầm phải lắp đặt hệ chữa cháy hoặc báo cháy tự động.
- Khi thiết kế phải luôn nghĩ cách giảm nguy cơ gây cháy cho công trình hoặc giảm
độ nguy hiểm cháy trong quá trình sử dụng, khai thác công trình. Giảm sức chứa các vật
tư, vật liệu nguy hiểm khi có cháy. Cố gắng thay đổi biện pháp bảo quản vật tư vật liệu
có khả năng cháy để tăng mức an toàn đến tối đa.
- Tăng bậc chịu lửa cho vật liệu xây dựng cho ga tàu điện ngầm bằng cách sử dụng
vật liệu không cháy hoặc khó cháy.
- Nước để chữa cháy phải có đường cấp luôn đảm bảo.
4.3.6. Hệ thống cấp thoát nước và đường ống dẫn
- Trên ga được trang bị hệ thống thoát nước cấu tạo từ các máng và ống tự chảy, các
giếng thu, các thiết bị bơm thoát nước với các hố thu gom và đường ống dẫn nước có áp.
- Nước thoát được đưa đi bằng máy bơm, mạng đường ống dẫn theo tuyến ống áp lực
bố trí trong các lỗ khoan chuyên dùng vào mạng bên ngoài của đường ống thoát nước đô
thị. Số lượng máy bơm nước thải cần ít nhất là 2 chiếc – 1 làm việc và 1 dự phòng.
- Nguồn cấp nước là mạng đường ống dẫn nước đô thị có một hoặc hai tuyến vào cho
ga, có nút đồng hồ đo nước trong sảnh và tuyến ống dẫn nước. Hệ thống đường ống dẫn
nước của tuyến đường tàu điện ngầm đảm bảo truyền nước đến ga. Mạng đường ống trục
chính ở ga được liên kết bằng 2 tuyến ống. Chúng được đặt theo từng ống một trong
từng đường ngầm nối ga cao 0,6-0,8m cách cốt đỉnh ray.
- Máng và ống có độ dốc dọc > 0.003, dốc ngang > 0.02-0.03 được dẫn tới bể thu(hố
gom) và bơm lên hệ thống thoát nước chung thành phố.
4.4. Nội dung thực hiện của đồ án:
4.4.1. Kết cấu móng
Căn cứ đặc điểm công trình, điều kiện địa chất thủy văn tại khu đất xây dựng,
sinh viên đã tiến hành phân tích, so sánh lựa chọn giải pháp móng, lập mặt bằng kết cấu
móng. Nội dung thực hiện là:
-4-
- Thiết kế móng chân cột C1 và chân vách V1
- Phương án móng cho công trình là phương án móng cọc khoan nhồi D1000, toàn bộ
công trình sử dụng 104 cọc, với chiều sâu khoan là -50m,. chiều dài tính toán cọc 25m
và mũi cọc cắm vào lớp sỏi cuội 4m.
- Sức chịu tải dự kiến của mỗi cọc là 740 tấn
- Đài móng dưới chân cột có kích thước 1.7×4.4m, được bố trí 2 cọc
4.4.2. Kết cấu phần thân
- Sau khi phân tích đặc điểm các hệ kết cấu công trình ngầm, lựa chọn hệ kết cấu
khung vách cứng, tổng thể của công trình là kết cấu ga dạng cột, 3 nhịp, toàn bộ kết cấu
là BTCT đổ toàn khối.
- Tải trọng tác động được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, bao gồm thành phần
tải trọng đứng (tĩnh tải và hoạt tải). Tải ngang bao gồm áp lực đất và nước ngầm có kể
đến ảnh hưởng của động đất. Sử dụng chương trình phân tích kết cấu Etabs V9.7.4 để
xác định nội lực và chuyển vị.
Sau khi đã nghiên cứu và phân tích, sinh viên đã lựa chọn tính toán hệ kết cấu
như sau:
* Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối:
- Sàn bê tông cốt thép toàn khối truyền thống dày 20cm với hệ dầm chính có kích
thước 60 × 50 (cm), dầm phụ có kích thước 30 × 50 (cm).
- Xác định nội lực trong các dải bản có kể đến tính liên tục của các ô bản. Cắt dải bản
rộng 1m để tính.
- Vì đây là kết cấu đặc biệt, gara ô tô ngầm, để đảm bảo an toàn trong quá trình sử
dụng cũng như thi công, chống thấm Tính toán dải bản theo sơ đồ đàn hồi, có kể đến
sự liên tục của các ô bản.
* Dầm bê tông cốt thép:
Xác định nội lực trong dầm bằng Etabs V9.7.4. Cốt thép được thiết kế và bố trí cấu
tạo theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012
* Cột bê tông cốt thép:
Được thiết kế theo dạng bài toán cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên theo phương
pháp gần đúng của GS.TS Nguyễn Đình Cống. Xác định nội lực trong cột bằng Etabs
V9.7.4. Tính toán và bố trí cốt thép cho Cột theo TCVN 5574:2012
* Đường dốc lên xuống bãi đỗ xe:
Xác định tải trọng và nội lực trong đường dốc bằng cách dồn tải tay. Lý thuyết tính
toán theo cấu kiện chịu uốn xoắn đồng thời, tính toán và bố trí cốt thép theo tiêu chuẩn
TCVN 5574:2012.
4.4.3. Thi công
- Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp thi công tầng hầm
- Đưa ra các phương pháp thi công:
-5-
+ Phương pháp thi công theo công nghệ Semi Top-down sử dụng hệ kết cấu công
trình;
+ Phương pháp thi công không sử dụng hệ kết cấu công trình.
- Nghiên cứu các đặc điểm của những công trình có số tầng hầm và chiều cao tầng
hầm lớn, mặt bằng rộng, từ đó đánh giá tính khả thi của các phương án thi công và lựa
chọn các phương án thi công cho công trình " Tổ hợp ga tàu điện ngầm Đống Đa - Hà
Nội "
+ Phương án 1: Phương pháp thi công theo công nghệ Semi Top-Down sử dụng
một phần kết cấu công trình, trong đó sử dụng các sàn biện pháp kết hợp với hệ chống
thép hình và neo trong đất tại một số vị trí.
+ Phương án 2: Phương pháp thi công không sử dụng kết cấu công trình, trong đó sử
dụng hệ thống neo trong đất.
- Thiết kế biện pháp thi công tầng hầm theo 2 phương án đã lựa chọn:
+ Lựa chọn tường vây, kích thước lỗ mở và bố trí cọc khoan nhồi, King post, sàn
biện pháp trong thi công tầng hầm.
+ Tính toán và kiểm tra nội lực và điều kiện chuyển vị ngang của tường vây bằng
phần mềm Plaxis V8.6
+ Kiểm tra điều kiện nứt sàn tầng hầm và thiết kế hệ Kingpost, Thanh chống, neo
trong đất
+ Nghiên cứu một số vấn đề khác trong thi công tầng hầm
- Tính toán, thiết kế hệ sang biện pháp đỡ máy xúc.
- Lập biện pháp thi công cọc khoan nhồi, tường trong đất, neo trong đất.
- Lập biện pháp thi công dầm, sàn BTCT trên nền đất theo phương án thi công Semi
Top-down
- Bóc tách khối lượng công trình, lập bảng tiên lượng từ đó lập tiến độ cho 2 phương
án thi công và tổ chức thi công kết cấu chính công trình.
- So sánh và lựa chọn phương án thi công
Qua quá trình tính toán và kiểm tra thì các phương án thi công đều đảm bảo về tiêu
chí như:
+ Chuyển dịch của đất nền (trong và xung quanh hố đào) đảm bảo trong giới hạn cho
phép, các công trình lân cận xung quanh công trình đang thi công vẫn hoạt động bình
thường;
+ Hệ kết cấu chống đỡ tạm trong giai đoạn triển khai thi công tầng hầm đảm bảo điều
kiện ổn đị nh;
+ Hệ kết cấu của tầng hầm đẩm bảo điều kiện bền , điều kiện biến dạng trong suốt
giai đoạn thi công tầng hầm cũng như giai đoạn sử dụng lâu dài;
+ Vết nứt của sàn tầng hầm (sử dụng lỗ mở) hình thành trong giới hạn cho phép.
Từ những phân tích và tính toán số liệu cụ thể, ta thấy rằng cả 2 phương án thi công
đều đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo khả năng chịu lực, chất lượng và
tiến độ, tuy nhiên để lựa chọn ra phương án thi công công trình Tổ hợp ga tàu điện ngầm
Đống Đa - Hà Nội cần xét đến yêu cầu về giá thành để đưa ra được biện pháp thi công
tối ưu nhất về kinh tế của dự án.
-6-
Bảng so sánh các phương án thi công
Chỉ tiêu so sánh
Thông số so sánh
Phương án 1 Phương án 2
Bê tông
Cấp độ bền
B25
B25
Tường vây
Chiều sâu
m
40
40
(Panel 1m×6m)
Chiều dày
m
1.0
1.0
Thép
Tấn
24.39
23.41
Khối lượng
Tấn
148.17
-
Thanh chống H400 Khối lượng
Tấn
119.81
-
Thanh chống H350 Khối lượng
Tấn
24.14
-
Khối lượng
Tấn
79.73
-
Tổng kingpost, thanh chống, sàn
đạo
Tấn
371.85
-
Tổng kingpost, thanh chống, sàn
đạo thu hồi
Tấn
297.48
-
Tổng kingpost, thanh chống, sàn
đạo không thể thu hồi
Tấn
74.37
-
Sika Grout
m3
39.53
22.35
Neo trong đất
m
5856
27084
Tỷ đồng
25.07
60.93
Ngày
430
483
Kingpost H400
Hệ sàn biện pháp
Giá thành
Tiến độ thi công
- Tiến hành tính toán nhu cầu điện nước, máy móc thi công, nhân lực... và từ đó lập
tổng mặt bằng thi công phần kết cấu chính công trình, công tác an toàn lao động và vệ
sinh môi trường.
Sau khi phân tích và so sánh các chỉ tiêu 2 phương án đã đưa ra, Sinh viên lựa
chọn thi công tầng hầm công trình Tổ hợp ga tàu điện ngầm Đống Đa - Hà Nội theo
phương án 1: Phương pháp thi công theo công nghệ Semi Top-down sử dụng một phần
hệ kết cấu công trình, trong đó sử dụng các sàn biện pháp kết hợp hệ văng chống và neo
trong đất ở một số vị trí.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG XÉT TUYỂN
-7-