TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA CẦU ĐƯỜNG
BỘ MÔN CẦU VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG
___________________

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Nguyễn Tài
Đình

STT:

29

GIẢNG VIÊN HƯỚNG
DẪN:

TS. Nguyễn Ngọc Tuấn

GIẢNG VIÊN CHẤM

54361

61CD3


Hà Nội, 12/06/2020

i


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU: XÁC ĐỊNH ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN ....................................................................1
1.

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ MẶT CẮT DỌC ...........................................................1

2.

XÁC ĐỊNH LOẠI HẦM GIAO THÔNG VÀ KHỔ HẦM ........................1

3.

XÁC ĐỊNH DẠNG ĐỊA CHẤT ....................................................................1

4.

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN TRÊN TRẮC DỌC HẦM ............1

5.

CÁC SỐ LIỆU KHÁC ...................................................................................2

6.


NỘI DUNG ĐỒ ÁN ........................................................................................2

7.

YÊU CẦU BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH...................................................2

CHƯƠNG 1. THIẾT KẾ TRẮC DỌC HẦM GIAO THÔNG ..................................5
1.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ TUYẾN HẦM ............................................................... 5

1.1.1.

Xác định vị trí các điểm khơng chế ..................................................................5

1.1.2.

Thơng số về điều kiện địa chất .........................................................................5

1.2.

CÁC GIỚI HẠN ĐỘ DỐC DỌC .....................................................................5

1.3.

ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN ........................................................5

1.4.

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỬA HẦM, CHIỀU DÀI HẦM .....................................6


CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG HẦM ................................................8
2.1.

THIẾT KẾ KHUÔN TRONG HẦM ............................................................... 8

2.1.1.

Các yêu cầu thiết kế khuôn trong hầm .............................................................8

2.1.2.

Thiết kế khuôn trong vỏ hầm ...........................................................................8

2.1.2.1. Xác định sơ bộ 𝒂𝟎, 𝒇𝒗, 𝒍𝒗 ...............................................................................8
2.1.2.2. Thiết kế khuôn trong vỏ hầm 1 tâm ..................................................................8
2.1.2.3. Kiến nghị chọn phương án khuôn trong vỏ hầm ............................................12
2.2.

THIẾT KẾ KHN NGỒI VỎ HẦM .......................................................13

2.2.1.

Xác định chiều dày vỏ hầm ............................................................................13

2.2.2.

Thiết kế khn ngồi vỏ hầm .........................................................................13

2.2.3.


Xác định trục vỏ hầm .....................................................................................14

2.3.

THIẾT KẾ ĐÁY HẦM ..................................................................................15

2.3.1.

Kết cấu mặt đường .........................................................................................15
ii


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

2.3.2.

Rãnh thốt nước ............................................................................................. 15

2.3.3.

Đường bộ hành ............................................................................................... 16

2.4.

TÍNH KHỐI LƯỢNG TRÊN 1M DÀI HẦM ...............................................16

CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN KẾT CẤU VỎ HẦM ....................................................18
3.1.


SỐ LIỆU TÍNH TỐN ..................................................................................18

3.1.1.

Tính chất cơ lý của đất đá, vật liệu vỏ hầm....................................................18

3.1.2.

Đặc trưng hình học vỏ hầm ............................................................................18

3.1.2.1. Xác định trục vỏ hầm .....................................................................................18
3.1.2.2. Chia đốt hầm ..................................................................................................19
3.1.3.

Xác định tải trọng ...........................................................................................22

3.1.3.1. Áp lực địa tầng thẳng đứng ............................................................................22
3.1.3.2. Áp lực địa tầng ngang ....................................................................................22
3.1.3.3. Trọng lượng bản thân kết cấu ........................................................................23
3.1.3.4. Tổ hợp tải trọng.............................................................................................. 23
3.2.

TÍNH TỐN VỎ HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY THANH ............24

3.2.1.

Các giả thiết tính tốn.....................................................................................24

3.2.2.


Ngun lý mơ hình hóa tính tốn kết cấu vỏ hầm..........................................24

3.2.3.

Trình tự tính tốn chi tiết kết cấu vỏ hầm theo phương pháp thay thanh
bằng phần mềm SAP2000 ..............................................................................26

3.3.

KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN VỎ HẦM ............................................................ 52

3.3.1.

Cơ sơ lý thuyết ............................................................................................... 52

3.3.1.1. Trường hợp lệch tâm bé .................................................................................52
3.3.1.2. Trường hợp lệch tâm lớn ................................................................................52
3.3.2.

Kiểm tốn tồn bộ tiết diện ............................................................................52

3.3.2.1. Tại tiết diện chân vòm ....................................................................................60
3.3.2.2. Tại tiết diện đỉnh vòm .....................................................................................60
3.3.2.3. Tiết diện phần tường có mơ men lớn nhất .....................................................60
CHƯƠNG 4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HẦM ................................ 61
4.1.

CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HẦM .....................................................61


4.1.1.

Trình bày các phương án thi cơng hầm ..........................................................61

4.1.1.1. Phương pháp đào toàn tiết diện .....................................................................61

iii


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

4.1.1.2. Phương pháp đào bậc thang ..........................................................................61
4.1.1.3. Lựa chọn pháp pháp thi cơng .........................................................................62
4.2.

LỰA CHỌN MÁY MĨC THI CƠNG...........................................................63

4.2.1.

Chọn máy khoan............................................................................................. 63

4.2.2.

Chọn phương tiện xúc bốc .............................................................................66

4.2.3.

Chọn phương tiện vận chuyển đất ..................................................................69


4.2.4.

Chọn phương tiện vận chuyển bê tông ...........................................................73

4.2.5.

Thiết bị bơm bê tông ......................................................................................73

4.2.6.

Máy phun bê tông ...........................................................................................76

4.2.7.

Chọn ván khn di động ................................................................................78

4.3.

TRÌNH TỰ THI CƠNG TRONG MỘT CHU KỲ ĐÀO .............................. 80

CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ KHOAN NỔ MÌN ............................................................ 82
5.1.

TIẾT DIỆN GƯƠNG ĐÀO VÀ PHƯƠNG PHÁP KHOAN NỔ MÌN ........82

5.1.1.

Chọn tiết diện gương đào ...............................................................................82

5.1.2.


Chọn phương pháp nổ mìn .............................................................................82

5.2.

LỰA CHỌN VẬT LIỆU NỔ MÌN ................................................................ 83

5.2.1.

Thuốc nổ .........................................................................................................83

5.2.2.

Kíp nổ .............................................................................................................84

5.3.

CHỌN ĐƯỜNG KÍNH VÀ CHIỀU SAU LỖ MÌN......................................84

5.3.1.

Chiều sâu lỗ mìn ............................................................................................. 84

5.3.2.

Chọn đường kính lỗ khoan, thuốc nổ ............................................................. 85

5.4.

TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ LỖ MÌN TRÊN GƯƠNG ĐÀO .........................86


5.4.1.

Tính tốn số lượng lỗ mìn ..............................................................................86

5.4.2.

Bố trí lỗ mìn trên gương đào ..........................................................................89

5.4.3.

Tính lại thơng số của các lõ mìn bố trí thực tế ...............................................91

5.5.

TÍNH KHỐI LƯỢNG THUỐC NỔ CẦN THIẾT CHO 1 CHU KỲ ĐÀO ..91

5.6.

LẬP HỘ CHIẾU KHOAN NỔ MÌN ............................................................. 92

5.7.

XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT XÚC BÔC, VẬN CHUYỂN ............................. 93

5.7.1.

Năng suất máy khoan .....................................................................................93

5.7.2.


Năng suất xúc bốc và vận chuyển ..................................................................93

5.7.3.

Năng suất bơm bê tông ...................................................................................95

iv


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

5.7.4.

Tính thời gian xúc bốc, vận chuyển và số xe sử dụngError! Bookmark not
defined.

CHƯƠNG 6. TÍNH TỐN GIA CỐ CHỐNG TẠM ...............................................96
6.1.

TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ BẰNG NEO .....................................................96

6.2.

TÍNH TỐN CẤU TẠO NEO ......................................................................96

6.2.1.

Tính tốn chiều dài neo ..................................................................................96


6.2.2.

Tính khoảng cách giữa các neo ......................................................................97

6.2.2.1. Theo điều kiện tạo vòm ..................................................................................97
6.2.2.2. Theo điều kiện ổn định của khối đất đá giữa các neo....................................98
6.2.2.3. Theo khả năng chịu tải của neo .....................................................................98
6.2.3.

Kiểm tra điều kiện tụt neo ..............................................................................98

6.2.4.

Hộ chiếu chống tạm........................................................................................99

CHƯƠNG 7. TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ LẬP BIỂU ĐỒ CHU KỲ ĐÀO .........100
7.1.

TÍNH TỐN THỜI GIAN CHO 1 CHU KỲ ĐÀO ....................................100

7.1.1.

Thời gian công tác chuẩn bị .........................................................................100

7.1.2.

Thời gian công tác khoan nổ mìn .................................................................100

7.1.3.


Thời gian nạp thuốc nổ, di chuyển máy móc về nơi an tồn, nổ mìn và
thơng gió .......................................................................................................100

7.1.4.

Thời gian chống tạm vách hang đào ............................................................101

7.1.5.

Thời gian xúc bốc, vận chuyển ....................................................................101

7.1.6.

Thời gian thực hiện công tác phụ .................................................................102

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................104

v


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1-1 Thiết kế khổ hầm ..........................................................................................4
Hình 1 1.3-1 2 Phương án tuyến .....................................................................................6
Hình 1 1.4-1: Trắc dọc ....................................................................................................7
Hình 1 2.1-1 giả thiết điễm C thuộc cung trên ................................................................ 9
Hình 1 2.1-2 Khi giả thiết C thuộc cung dưới ............................................................... 11

Hình 2.1-3 Thiết kế khn trong....................................................................................12
Hình 2.2-1:Thiết kế khn ngồi ..................................................................................14
Hình 2.3-1: cấu tạo lớp mặt đường ...............................................................................15
Hình 2.3-2: Thiết kế rảnh thốt nươc ...........................................................................16
Hình 2.4-1:Thiết kế hầm 1 tâm ......................................................................................17
Hình 1 3.1-1 Thiết kế trụ vỏ hầm ...................................................................................19
Hình 1 3.1-2 Chia đốt vỏ hầm .......................................................................................20
Hình 1 3.1-3 Đặc trưng hình học của các tiếp diện ......................................................20
Hình 3.1-4 Mô tả tải trọng tác dụng lên vỏ hầm ..........................................................23
Hình 3.2-1 nhập số liệu từ cad .....................................................................................26
Hình 3.2-2 Thay đổi nhãn phần tử số thanh .................................................................27
Hình 3.2-3 Khai báo vật liệu bê tơng vỏ hầm .............................................................. 28
Hình 3.2-4 Khai báo vật liệu Gối kéo...........................................................................29
Hình 3.2-5 Khai báo vật liệu gối nén ...........................................................................30
Hình 3.2-6 Khai báo mặt cắt 1 .....................................................................................31
Hình 3.2-7 Khai báo nhanh các mặt cắt bằng excel ....................................................32
Hình 3.2-8 Khai báo tiết diện TD_n ..............................................................................33
Hình 3.2-9 Khai báo tiết diện 1 ....................................................................................33
Hình 3.2-10 Gán nhanh các tiết diện bằng excel .........................................................34
Hình 3.2-11 Khai báo ngàm đàn hồi tại chân hầm ......................................................35
Hình 3.2-12 Khai báo gối tựa.......................................................................................36
Hình 3.2-13 Khai báo các tải trọng..............................................................................37
Hình 3.2-14 Khai báo tổ hợp tải trọng TH1 ................................................................ 38

vi


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG


Hình 3.2-15 Khai báo tổ hợp tải trọng TH2 ..................................................................39
Hình 3.2-16 Chạy chương trình ...................................................................................40
Hình 3.2-17 Xuất được kết quả như hình .....................................................................40
Hình 3.2-18 Thực hiện kiểm tra và thany thanh ...........................................................41
Hình 3.2-19 Xuất biểu đồ momen .................................................................................42
Hình 3.2-20 Xuất biểu đồ lực cắt .................................................................................42
Hình 4.1-1 Tiếp diện gương đào ..................................................................................63
Hình 4.2-1 máy rocke bomer 352-1238 .........................................................................65
Hình 4.2-2 mặt cắt khai thác ngang hầm ......................................................................66
Hình 4.2-3 thiết bị xúc lật ............................................................................................. 67
Hình 4.2-4 máy xúc lật caterpilla .................................................................................67
Hình 4.2-5 Thiết bị xúc lật ............................................................................................ 68
Hình 4.2-6 Thiết bị xúc lật ............................................................................................ 68
Hình 4.2-7 Thơng số kỷ thuật .......................................................................................69
Hình 4.2-8 Xe volvo A25G............................................................................................ 71
Hình 4.2-9 Thơng số kỷ thuật xe volvo A25G ............................................................... 72
Hình 4.2-10 thiết bị vẫn chuyển bê tơng.......................................................................73
Hình 4.2-11 Thiết bị bơm bê tơng.................................................................................75
Hình 4.2-12 thiết bị bơm bê tơng ..................................................................................75
Hình 4.2-13 thiết bị phun bê tơng ..................................................................................76
Hình 4.2-14 phạm vi thi cơng theo phương đứng.........................................................77
Hình 4.2-15 phạm vị áp dụng thi cơng theo phương mặt bằng ....................................78
Hình 4.2-16 ván khn thép có trang bị kích để nâng hạ ............................................79
Hình 4.2-17 Ván khn di động ....................................................................................80

vii


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG


MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Số liệu địa chất ............................................................................................... 1
Bảng 1-1: số liệu địa chất ............................................................................................... 5
Bảng 2-1:Bảng giá trị độ dầy vỏ hầm ...........................................................................13
Bảng 2-2: Bảng khối lượng ...........................................................................................17
Bảng 3-1 Đặc trưng hình học ½ vỏ hầm .......................................................................21
Bảng 3-2 hệ số tải trọng ................................................................................................ 23
Bảng 3-3 phân tích 6 bậc tư do trong không gian .........................................................25
Bảng 3-4 xuất số liệu sang excel ...................................................................................44
Bảng 3-5 Kiểm tốn tồn bộ tiết diện ............................................................................52

viii


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

MỞ ĐẦU: XÁC ĐỊNH ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN
1.

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ MẶT CẮT DỌC
Số thứ tự: n=29
Sơ đồ mặt cắt dọc hầm:

2.

-

Sơ đồ trắc dọc 5


-

Loại hầm: Đường cao tốc theo tiêu TCVN 5729 -2012

-

Chiều dài tuyến hầm:

-

LAB=365m

-

L2=0

-

L1= 345m

XÁC ĐỊNH LOẠI HẦM GIAO THÔNG VÀ KHỔ HẦM
Loại hầm: Đường cao tốc theo tiêu TCVN 5729 -2012
Khổ hầm được xác định theo khổ hầm TCVN5729- 2012 nhánh phải

3.

XÁC ĐỊNH DẠNG ĐỊA CHẤT

 Dạng địa chất được xác định: 29 chia cho 20 dư 9

 Kết quả: Dạng địa chất số 17
Ta có bảng thơng số địa chất:
Bảng 1-1: Số liệu địa chất
lớp phủ
LA
15

4.

lớp 1
LB
10

loại đất đá
andezit phong hóa

f
5.5

ɣ(T/m3)
2.5

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN TRÊN TRẮC DỌC HẦM
 L=365m - Chiều dài AB
 L2=0 – chiều dài lớp địa chất 2 trong tuyến ( 1 lớp địa chất)

1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

 L1= 340m – Chiều dài lớp địa chất 1 trên tuyến
 LA= 15m, LB= 10m
 Ltt =344m ( CH1 đến CH2
 H=5m – chiều cao tỉnh khơng tính từ điểm cao nhất của của phần xe chạy
 L=2m – chiều rộng lề cứng
 R=1m – Đoạn mỡ rộng
 P=1m – Bề rộng phần bộ hành
 C=0.25m – Trị số quy ước theo cấp đường
 S=0.5m - Chiều rộng dải an toàn
 B=7m – Chiều rộng phần xe chạy
 G1=G2=1.5m –Vát góc phía khổ hầm

5.

CÁC SỐ LIỆU KHÁC
 Id= 2%
 Hầm đường ơ tơ có chiều dài L=365m< 400m hầm thơng gió tự nhiên
 Võ hầm tường cong vì n=29<100

6.

NỘI DUNG ĐỒ ÁN
 Lên trắc dọc của tuyến hầm, xác định được chiều dài của hầm
 Thiết kế mặt cắt ngang của hầm và mặt cắt vỏ hầm ( vỏ hầm tường cong)
 Tính tốn loại liên kết vở hầm ứng vs lớp địa chất 1
 Đề xuất phương án thi công hầm
 Lựu chọn thiết bị thi công chủ yếu cho hầm ( khoan, xúc, chuyên, xây vỏ...)
 Tính các thơng số nổ mìn và lập hộ chiếu khoan nổ mìn cho 1 gương đào

 Tính tốn và lập hộ chiếu gia cố chống tạm
 Lập biểu đồ chu kì đào

7.

YÊU CẦU BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH
Phần thuyết minh:
2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

 Tồn bộ nội dung trên được thể hiện bằng thuyết minh bằng sơ đồ tính tốn kèm
theo giải thích...
 Các sơ đồ vẽ trên giấy thể hiện đúng tỷ lệ kích thước
Phần bản vẽ:
 Trắc dọc tuyến hầm tỷ lệ ngang 1/2000 tỷ lệ đứng 1/1000
 Sợ đồ mặt ngang hầm tỷ lệ 1/50
 Biểu đồ nội lực (M,N) trong kết cấu vỏ hầm
 Sơ đồ thi công hầm tỷ lệ 1/100
 Các mặt cắt ngang của sơ đồ thi công thể hiện công tác chủ yếu
 Một hộ chiếu khoan nổ mìn
 Một hộ chiếu gia cố chống tạm
 Biểu đồ chu kì đào

3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

Hình 1.1-1 Thiết kế khổ hầm

4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

THIẾT KẾ TRẮC DỌC HẦM GIAO THÔNG
1.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ TUYẾN HẦM

1.1.1.

Xác định vị trí các điểm khơng chế

 Điểm đầu tuyến: (điểm A)
-

Lý trình Km 0+00

-

Cao độ: 60m

 Điểm cuối tuyến: (điểm B):


1.1.2.

-

Lý trình Km 0+365

-

Cao độ 65m

Thơng số về điều kiện địa chất

 Hầm đi qua hai điểm A-B
 Địa chất dãy núi: Gồm 2 dang địa chất (lớp phủ và lớp andezit)
 Số liệu địa chất như bảng sau
Bảng 1-1: số liệu địa chất
lớp phủ
LA
15

1.2.

lớp 1
LB
10

loại đất đá
andezit phong hóa

f

5.5

ɣ(T/m3)
2.5

CÁC GIỚI HẠN ĐỘ DỐC DỌC
 Độ dốc dọc tối đa ko lớn quá : imax≤ 3%
 Độ đốc dọc không nhỏ hơn: imin ≥ 0.4%

1.3.

ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN
 Phương án 1: Thiết kế 1 mái dốc
Thiết kế hầm 1 mái dốc từ A tới B id= 1.36% chiểu dài hầm là 365m

5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

 Phương án 2: Thiết kế 2 mái dốc
-

Đoạn 1: 𝐿′1 = 115 m,( bắt đầu từ điểm A), hướng dốc lên có độ dốc dọc là
2.27%

-

Đoạn 2: 𝐿′2 = 125 m,( nối tiếp đoạn 𝐿′1 ), hướng dốc lên độ dốc dọc là 4%


-

Đoạn 3: 𝐿′3 = 125 m,( bắt đầu từ điểm B ), hướng dốc lên độ dốc dọc là
4%
PA1
B

1.36%

A

L=365m

PA2
C

2.27%

A

4.00%

D

L2=125m

L1=110m

4.00%


B

L3=125m

Hình 1 1.3-1 2 Phương án tuyến
 Nhận xét và kiến nghị:
-

Đối với phương án 1 vì chiều dài hầm ngắn 365m độ dốc nằm trong
khoảng cho phép việc, tận dụng hệ thống khí tự nhiên, thốt nước tự
nhiên.

-

Đối với phương án 2 việc thiết kế 2 mái dốc đối với hầm ngắn làm cho
chênh lệch 2 độ dốc lớn hơn 1% sau này phải bố trí đường cong đứng rất
bất tiện tốn kém với ngắn và ko tận dụng thơng khí tự nhiên và thốt
nước và cịn vượt qua độ dốc cho phép.

Vậy kiến nghị chọn phương án 1 để thiết kế chi tiết
1.4.

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỬA HẦM, CHIỀU DÀI HẦM
Xác định dựa trên trắc dọc theo bảng sơ

6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THễNG

TRắC DọC CƠ Sở
PHƯƠNG áN TUYếN a-b
260
240

Ký HIệU ĐịA CHấT

N= 29

220

LớP PHủ

200
180
andezit phong hoa

160

I

140
120
MSS: 60m

100
80


Tỷ Lệ ĐứNG:

B

a

1/2000

Tỷ Lệ NGANG: 1/1000
Bình đồ sơ l-ợc

1.36%

Dốc dọc thiết kế

65
65

91.25

109.5

127.75

146

164.25

182.5


200.75

219

237.25

255.5

273.75

292

310.25

328.5

346.75

Tên cọc

0

CH1

1

2

3


4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18 CH2 19


ĐịA CHấT
LớP PHđ

ANDEZIT phong hoa

Hình 1 1.4-1: Trắc dọc

7

365

73

10.00

64.75

54.75

5.00

90

95

36.50

18.25

18.25


18.25

100

105
18.25

64.5

64.25

64

63.75
115

145
18.25

18.25

18.25

165

195

63.5


63.25

63

62.75
220
18.25

18.25

18.25

210

245

225
18.25

18.25

62.5

62.25

62

61.75
205


190
18.25

18.25

18.25

160

135

61.5

61.25

61

60.75
18.25

18.25

115

95

60.5

60.25
18.50


3.25 75

60

Cù ly céng dồn

0.00

15.00

Cự ly lẻ

18.25

Cao độ tự nhiên

60

Cao độ thiết kế

345m

LớP PHủ


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG HẦM

2.1.

THIẾT KẾ KHUÔN TRONG HẦM

2.1.1.

Các yêu cầu thiết kế khuôn trong hầm
Khi chọn khuôn trong của vỏ hầm cần tuân thủ 1 số nguyên tắc sau:

2.1.2.

-

Hình dạng trục vịm phải trơn tru, liên tục vì đường gấp khúc sẽ làm cho
đường cong áp lực và trụ kết cấu tách rời, gây bất lợi về mặt chịu lực cho
hầm cũng như kiến trúc hầm

-

Hầm núi chịu áp lực thẳng đứng là chủ yếu nên có thể chọn vịm hầm 1
tâm hoặc vịm 3 tâm trong đó độ cong ở đỉnh vòm là lớn nhất, độ cong
tường là nhỏ nhất

-

Tường cong

-

Khuôn trong của vỏ hầm nên chọn đối xứng thuận lợi cho thi công


-

Khuôn trong của vỏ hầm phải có cự ly an tồn. Cự ly này tùy loại địa
tầng có thể chọn 10-15cm để đề phịng trường hợp có sai số trong q
trình đào hầm.

Thiết kế khuôn trong vỏ hầm

2.1.2.1. Xác định sơ bộ 𝒂𝟎 , 𝒇𝒗 , 𝒍𝒗
 Hầm thơng gió tự nhiên nên. ta chọn hầm a0 =2342.500m
 Bệ rộng khuôn trong tại mức tim ngang lv = 10660mm
 Khoảng cách như tìm ngang đến đỉnh khuôn trong fv = 5330mm
 Điểm khống chế ngang ∆=455mm
 Điểm khống chế C=62mm
Yêu cầu làm chẳng bội số 10mm

S=

2
𝑏. (𝑎0 − 30) (𝑐𝑚)
3

2.1.2.2. Thiết kế khuôn trong vỏ hầm 1 tâm
Nhận thấy :

8

(2-1)



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

 Ban đầu ta chọn fv C thuộc cung trên thì C lại lại thuộc cung dưới dẫn tới sai.
 Lấy từ điễm khống chế biên vào 1 đoạn bằng R2 vẽ đường tròn và thu được hình
như hình vẽ.
R2 

l 2V  8R1 f v  4 f 2v
4(lv  2 R1 )

(2-2)

105502  8  4865  5634  4  56342
4(10550  2  4865)
 5791.17mm



Hình 1 2.1-1 giả thiết điễm C thuộc cung trên
 Đến khi ta giả thiết C thuộc cung dưới thì khi vẽ ra lại điễm cắt giữa 2 cung kỳ
dị, C thuộc cung trên củng như vi phạm điễm khống chế trên.
 Sau đó lấy từ điễm khống chế trên vào 1 đoạn bằng R1. Ta được hình dưới.

9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

R1 

l 2v  4 R2lv  4 f v2
8( f v  R2 )

(2-4)

105502  4  6009  10550  4  48652
8(4865  6009)
 5201.52mm



10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

Hình 1 2.1-2 Khi giả thiết C thuộc cung dưới

11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

Sau đó ta tiếp tục xữ lý bằng cách tăng chiều cao a0 lên hơn 2m để vẽ. Nhưng

kết quả xác định điểm C vẫn xảy ra lỗi. Sau khi tăng fv=lv/2 ta thiết kế vòm 1 tâm và
chọn các số liệu như mục 2.1.2.1.

fv 

lv 10660

 5330 m
2
2

(2-5)

Nên chọn phương án thiết kế vỏ hầm 1 tâm.
A

C

B
O1
o`1

2%

2%
2%

2%

Hình 2.1-3 Thiết kế khuôn trong

2.1.2.3. Kiến nghị chọn phương án khuôn trong vỏ hầm
Do khổ hầm tương đối lớn nên dù cho thiết kế hầm thơng gió tự nhiên có
khoảng a0 thuộc khoảng 1.5m đến 2.0m. Chúng ta vẫn phải kéo dài a0 lên để đảm bảo
thiết kế vỏ trong hầm thõa mãn các điểm khống chế.

12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

Khi tăng chiều cao a0 lên cao thì nhận thấy được khi thiết kế theo phương án 1
tâm thõa mãn các điểm khống chế mà cịn tiết kiệm tính tốn hơn thiết kế 3 tâm và a0
khi thiết kế theo phương án 1 tâm thì khối lượng đào khu thơng gió bé hơn so với thiết
kế 1 tâm.
Từ đó ta chọn phương án thiết kế vỏ trong 1 tâm.
2.2.

THIẾT KẾ KHN NGỒI VỎ HẦM

2.2.1.

Xác định chiều dày vỏ hầm

Dựa theo số liệu địa chất theo số 9 trong bảng tra và các thông số quy định ở
đề bài ta xác đinh được các chỉ số chiều dày võ hầm:
Ta có f=5.5, khổ hầm K=8.5
d 0  500mm

Ta chọ sơ bộ kích thước tường như sau :

dt  600mm
d ct  750mm

Bảng 2-1:Bảng giá trị độ dầy vỏ hầm
Hệ số kiến
cố f

Loại hầm
Đường sắt đơn
Đường sắt đôi
Đường oto K7
Đường oto K8
NS:Đường oto
K8.5

giá trị d0

dt
dct

2.2.2.

1

2

3

4

5

>=6

55
85
75
80

50
75
65
70

45
65
60
60

40
60
50
55

35
50
45
50

30
40
40
40

82.5

72.5

60

57.5

52.5

40

(1.6-1.5)d0
(2-1.8)d0

(1.5-1.3)d0
(1.8-1.5)d0

(1.1-1)d0
(1.5-1.1)d0

Thiết kế khn ngồi vỏ hầm

 Tính tốn thiết kế theo cách giải phương trình vời số liệu lấy ở mục trên:
 2  R`22 ( R2  dt ) 2


 R1  R2  R`1  R`2

`
  R1  d 0  R1

(2-6)

 Giải hệ phương trình 3 ẩn ta được số liệu như sau:

13

  100.085mm
R`1  R`2  5930.857mm


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

A

C

B
O1
o`1

2%

2%

2%

2%

Hình 2.2-1:Thiết kế khn ngồi

2.2.3.

Xác định trục vỏ hầm

 Thiết kế trục vỏ hầm bằng các vẽ đường tròn 1 tâm với tâm nữa giữa đoạn OO1
là O`. Sau đó xác định điểm trung điễm giữa khuôn trong và khuôn ngoài (dt
và d0 ) điễm khống chế A và điểm khống chế B sau đó vẽ đường trịn 1 tâm,
tâm O` đi qua trung điễm các điễm không chế trên.
 Thiết về phía dưới ta lấy trung điểm của dct kẻ riếp tuyến với đường trịn tầm O`
phía trên lấy giao điễm và cắt phần đường tròng thừa.
 Dùng lệnh trọng Cad tạo đường nối liền. Ta được đường trục vỏ hầm. Như hình
vẽ phía dưới.

14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THÔNG

THIẾT KẾ ĐÁY HẦM

2.3.

Kết cấu đáy hầm phụ thuộc vào chức năng năng và sơ đồ làm việc của nó.

Trong phạm vi đồ án chỉ đề cập đến loại đáy hầm của hầm thi công theo phương pháp
truyền thống, kê trực tiếp trên nền đất. Theo đó, đáy hầm gồm các bộ phận sau:





2.3.1.

Kết cấu mặt đường
Rãnh thoát nước
Đường bộ hành
Kết cấu đáy hầm

Kết cấu mặt đường

 Sử dụng mặt đường bê tông xi măng cần phải đảm bảo về thoát nước dọc và
ngang đường cũng như yêu cầu về độ dày từng lớp bê tông
Bê tông C300 dày 25cm
Bê tông C200 dày 15cm
Bê tông C100 dày 10cm
- BTXM C300 DÀY 25cm
- BTXM C200 DÀY 15cm
- BTXM C100 DÀY 10cm
2%

Hình 2.3-1: cấu tạo lớp mặt đường

2.3.2.

Rãnh thốt nước

Ta có: diện tích MCN 0,075-0,1 m2 để đảm bảo đủ khả năng thoát nước dọc
hầm cũng như nước từ mặt đường xe chạy xuống.
Do đường bộ hành nằm cao hơn mặt đườg 30cm nên ta bố trí kết cấu thốt
nước và hệ thống đường dây điện và ống cứu hỏa ở dưới phần bộ hành.
Tuy nhiên cần phải có lớp bê tơng dày 30cm từ phía mặt đường để làm gờ
chắn bánh cho oto khơng phái vỡ kết cấu và phía trên cần phải có tấm bê tơng cốt thép
dày 8cm để đảm bảo chịu lực đường bộ hành

15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HẦM GIAO THƠNG

Ta có hình vẽ chi tiết thốt nước

2%

Hình 2.3-2: Thiết kế rảnh thoát nươc

2.3.3.

Đường bộ hành
Dốc 2% thiết kế như hình trắc ngang

cần đảm bảo theo tiêu chuẩn khổ hầm có bộ hành thiết kế. đồng thời cần phải
có độ dốc ngang bằng 2% để đảm bảo thốt nước
Phía dưới bộ hành có thẻ bố trí các cơng trình phụ trợ khác nhưng vẫn phải

đảm bảo kích thước của khổ bộ hành
2.4.

TÍNH KHỐI LƯỢNG TRÊN 1M DÀI HẦM
Em xin phép để lần sau tính tốn đoạn này cịn 1 số vấn đề đang còn thắc mắc

16