Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật công trình giao thông: Thiết kế nhà ga phân bố sâu Thị Nghè (đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, tuyến Đường Sắt đô thị thành phố Hồ Chí Minh 3B)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN ĐƯỜNG SẮT METRO --------

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ GA PHÂN BỐ SÂU THỊ NGHÈ

(TẠI VỊ TRÍ ĐƯỜNG XÔ VIẾT NGHỆ TĨNH, GẦN NHÀ THỜ

THỊ NGHÈ THUỘC TUYẾN METRO SỐ 3B)

GVHD 1 : TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

GVHD 2 : TS. ĐỖ KHÁNH HÙNG

SVTH

: NGUYỄN VĂN ĐỨC

LỚP

: XM12CLC

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2017

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI ................................................................... 10

1.1. TÊN ĐỀ TÀI ................................................................................................... 10

1.2. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 10

1.3. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN ......................................................................................... 10

1.4. NGHIỆM THU ĐỒ ÁN ................................................................................... 10

PHẦN II: THIẾT KẾ NHÀ GA PHÂN BỐ SÂU THỊ NGHÈ .......................................... 12

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ...................................... 12

1.1. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ .......................................................................... 12

1.1.1. Điều kiện quy hoạch đô thị ........................................................................ 12

1.1.2. Vị trí phân bố nhà ga trên bình đồ của thành phố ....................................... 12

1.1.2.1. Vị trí phân bố nhà ga ........................................................................... 12

1.1.2.2. Trắc dọc tuyến và nhà ga ..................................................................... 14

1.1.3. Điều kiện địa chất thủy văn ........................................................................ 14

1.1.3.1. Điều kiện địa chất ................................................................................ 14

1.1.3.1. Điều kiện thủy văn ............................................................................... 16

1.1.4. Lưu lượng hành khách ............................................................................... 16

1.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC GA TÀU ............................................................. 17

1.2.1. Kích thước sân ga ...................................................................................... 17

1.2.2. Kích thước các đoạn di chuyển của hành khách ......................................... 19

1.3. CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU GA METRO .................................................. 19

1.3.1. Cơ sở chung ............................................................................................... 19

1.3.2. Phương án kết cấu nhà ga sâu thi bằng phương pháp Top Down ................ 20

1.3.2.1. Kết cấu của nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down .................. 20

a. Móng ...................................................................................................... 20

b. Tường..................................................................................................... 21

c. Cột ......................................................................................................... 21

d. Sàn ......................................................................................................... 21

1.3.2.2. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp Top-Down ......................... 21

a. Ưu điểm ................................................................................................. 21

b. Nhược điểm ............................................................................................ 22

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

1.3.3. Phương án thi công nhà ga sâu bằng phương pháp Ba mái vòm ................. 22

1.3.3.1. Ga trụ cầu ............................................................................................ 22

a. Kết cấu ................................................................................................... 23

b. Các bước xây dựng chính của ga dạng trụ cầu ........................................ 23

c. Ưu và nhược điểm của ga trụ cầu ........................................................... 24

1.3.3.2. Ga dạng cột ......................................................................................... 24

a. Cấu tạo ................................................................................................... 24

b. Các bước xây dựng chính của ga dạng cột .............................................. 25

c. Ưu và nhược điểm của nhà ga dạng cột .................................................. 26

1.3.4. So sánh phương án nhà ga thi công theo phương pháp Top Down và phương pháp Ba mái vòm. ................................................................................................ 26

1.3.5. Kết luận ..................................................................................................... 28

1.3.5.1. Yêu cầu của nhà ga Thị Nghè .............................................................. 28

1.3.5.2. Sự phù hợp của phương án nhà thi công bằng phương pháp Top Down ......................................................................................................................... 28

1.4. KẾT CẤU CỦA NHÀ GA ............................................................................... 28

1.4.1. Đoạn mẫu của nhà ga Metro ...................................................................... 28

1.4.2. Hệ thống thông gió .................................................................................... 30

1.4.3. Hệ thống thoát nước ................................................................................... 32

1.4.4. Hệ thống điện ............................................................................................ 33

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT ......................................................................... 35

2.1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN NHÀ GA....................................................... 35

2.1.1. Áp lực địa tầng .......................................................................................... 35

2.1.1.1. Áp lực do đất đá thẳng đứng ................................................................ 35

2.1.1.2. Áp lực địa tầng theo phương ngang ..................................................... 36

a. Áp lực ngang tác dụng lên tường chắn từ ngoài vào ............................... 36

b. Áp lực tác dụng lên tường chắn từ đáy nhà ga đến chân tường chắn phía trong ............................................................................................................. 37

2.1.2. Áp lực thủy tĩnh ......................................................................................... 38

2.1.2.1. Công thức tính ..................................................................................... 38

2.1.2.2. Tính toán ............................................................................................. 39

2.1.3. Tải trọng bởi các phương tiện giao thông ................................................... 40

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

2.1.3.1. Các thông số thiết kế cơ bản ................................................................ 40

2.1.3.2. Tính toán tải trọng tác dụng lên đỉnh hầm ............................................ 41

a. Tải trọng đứng ........................................................................................ 41

b. Tải trọng ngang ...................................................................................... 42

2.1.3.3. Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn ..................................................... 42

a. Tải trọng đoàn tàu .................................................................................. 42

b. Tải trọng người đi bộ, trang thiết bị trên sàn nhà ga ................................ 43

2.1.4. Tải trọng bản thân nhà ga ........................................................................... 43

2.1.5. Tổng hợp tải trọng ..................................................................................... 44

2.2. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN .................................................................. 47

2.2.1. Cơ sở chung ............................................................................................... 47

2.2.2. Lựa chọn sơ đồ tính toán và chương trình tính toán .................................... 49

2.2.2.1. Lựa chọn sơ đồ tính toán...................................................................... 49

2.2.2.2. Chương trình tính toán ......................................................................... 49

2.2.3. Các bước tính toán ..................................................................................... 49

a. Bước 1: Thiết lập sự phân tích ................................................................ 49

b. Bước 2: Khai báo vật liệu và thuộc tính .................................................. 50

c. Bước 3: Mô hình hóa .............................................................................. 51

d. Bước 4: Gán tải trọng ............................................................................. 53

e. Bước 5: Thiết lập điều kiện biên ............................................................. 54

f. Bước 6: Phân tích ................................................................................... 54

2.3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ ...................................................... 56

2.3.1. Tính toán, so sánh và lựa chọn trường hợp tải tác dụng .............................. 56

2.3.2. Nội lực và chuyển vị .................................................................................. 56

2.3.2.1. Tổng chuyển vị .................................................................................... 56

2.3.2.2. Tổng lực dọc ........................................................................................ 57

2.3.2.3. Tổng lực cắt ......................................................................................... 58

2.3.2.4. Tổng momen ....................................................................................... 59

2.4. KIỂM TOÁN KẾT CẤU THEO ỨNG SUẤT KÉO VÀ NÉN ......................... 60

2.4.1. Kiểm toán ứng suất nén ............................................................................. 60

2.4.2. Kiểm toán ứng suất kéo ............................................................................. 62

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

2.5. TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ VÀ KIỂM TOÁN CỐT THÉP NHÀ GA ..................... 63

2.5.1. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép tường ............................................. 63

2.5.1.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 64

a. Tính độ lệch tâm ban đầu ....................................................................... 64

b. Tính hệ số uốn dọc ................................................................................. 64

c. Tính toán độ lệch tâm ............................................................................. 65

d. Xác định trường hợp lệch tâm ................................................................ 65

e. Tính cốt thép .......................................................................................... 65

f. Chọn và bố trí cốt thép ........................................................................... 65

g. Kiểm tra ................................................................................................. 66

2.5.1.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 66

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 66

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 66

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 67

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax .............................................................. 67

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ ................................. 67

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn ..................................... 67

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén .................................................................... 68

2.5.2. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép đỉnh nhà ga .................................... 69

2.5.2.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 69

a. Tính độ lệch tâm ban đầu ....................................................................... 69

b. Tính hệ số uốn dọc ................................................................................. 69

c. Tính toán độ lệch tâm ............................................................................. 70

d. Xác định trường hợp lệch tâm ................................................................ 70

e. Tính cốt thép .......................................................................................... 70

f. Chọn và bố trí cốt thép ........................................................................... 71

g. Kiểm tra ................................................................................................. 71

2.5.2.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 71

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 71

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 71

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 72

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax .............................................................. 72

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ ................................. 72

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn ..................................... 73

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén .................................................................... 73

2.5.3. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 1 nhà ga ........................... 74

2.5.3.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 74

2.5.3.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 75

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 75

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 75

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 75

2.5.4. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 2 nhà ga ........................... 76

2.5.4.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 76

a. Tính độ lệch tâm ban đầu ....................................................................... 76

b. Tính hệ số uốn dọc ................................................................................. 77

c. Tính toán độ lệch tâm ............................................................................. 77

d. Xác định trường hợp lệch tâm ................................................................ 77

e. Tính cốt thép .......................................................................................... 78

f. Chọn và bố trí cốt thép ........................................................................... 78

g. Kiểm tra ................................................................................................. 78

2.5.4.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 79

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 79

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 79

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 79

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax .............................................................. 79

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ ................................. 80

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn ..................................... 80

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén .................................................................... 80

2.5.5. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 3 nhà ga ........................... 81

2.5.5.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 82

2.5.5.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 82

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 82

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 82

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 83

2.5.6. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn đáy nhà ga ............................... 83

2.5.6.1. Tính toán cốt thép dọc ......................................................................... 84

a. Tính độ lệch tâm ban đầu ....................................................................... 84

b. Tính hệ số uốn dọc ................................................................................. 84

c. Tính toán độ lệch tâm ............................................................................. 85

d. Xác định trường hợp lệch tâm ................................................................ 85

e. Tính cốt thép .......................................................................................... 85

f. Chọn và bố trí cốt thép ........................................................................... 85

g. Kiểm tra ................................................................................................. 86

2.5.6.2. Tính toán cốt thép đai .......................................................................... 86

a. Chọn thông số ban đầu ........................................................................... 86

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax ........................ 86

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo ................................................................. 87

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax .............................................................. 87

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ ................................. 87

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn ..................................... 87

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén .................................................................... 88

2.5.7. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép cột ................................................. 89

a. Xác định cốt đai xoắn cấu tạo tối thiểu ................................................... 90

b. Điều kiện về cường độ ............................................................................ 90

c. Chọn và bố trí cốt thép ........................................................................... 91

d. Kiểm tra ................................................................................................. 91

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ THI CÔNG NHÀ GA ......................................................... 93

3.1. CÔNG NGHỆ THI CÔNG NHÀ GA............................................................... 93

3.1.1. Sơ đồ tổng quát xây dựng nhà ga ............................................................... 93

3.1.2. Đào và gia cố hố móng .............................................................................. 93

3.1.3. Chuẩn bị đáy nền ...................................................................................... 95

3.1.3.1. Thi công cọc khoan nhồi ...................................................................... 95

3.1.3.2. Tính toán cột chống đứng .................................................................... 95

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

3.1.4. Thi công vỏ nhà ga.................................................................................... 98

3.1.5. Công tác chống thấm ................................................................................. 99

3.1.6. Biện pháp lắp đặt đường ray .................................................................... 100

3.1.7. Lắp đặt các thiết bị phụ trợ trong quá trình thi công ................................. 100

3.2. TỔ CHỨC THI CÔNG NHÀ GA .................................................................. 101

3.2.1. Nguyên tắc thiết kế, tổ chức thi công ....................................................... 101

3.2.2. Công tác tổ chức kỹ thuật......................................................................... 101

3.2.2.1. Giai đoạn 1 ........................................................................................ 101

a. Biện pháp tổ chức ................................................................................. 101

b. Xây dựng mạng lưới giao thông ngoài mặt bằng xây dựng ................... 102

3.2.2.2. Giai đoạn 2 ........................................................................................ 102

3.2.3. Lập bảng tiến độ thi công ......................................................................... 102

3.3. AN TOÀN LAO ĐỘNG ................................................................................ 115

3.3.1. Huấn luyện an toàn lao động .................................................................... 115

3.3.2. Chuẩn bị cho tình huống khẩn cấp ........................................................... 116

3.3.2.1. Trưởng nhóm ứng cứu, đội điều phối và đội ứng cứu tình huống khẩn cấp ................................................................................................................. 116

3.3.2.2. Sơ cấp cứu ......................................................................................... 116

3.3.2.3. Phương pháp ứng tình huống cứu khẩn cấp trong trường hợp hỏa hoạn ....................................................................................................................... 116

3.3.2.4. Phương pháp ứng cứu tình huống khẩn cấp trong trường hợp tràn đổ hoặc rò rỉ hóa chất .......................................................................................... 116

3.3.2.5. Phương pháp ứng cứu các tình huống khẩn cấp trong các tường hợp khác ............................................................................................................... 117

3.3.2.6. Phương pháp khôi phục ..................................................................... 117

3.3.3. Kiểm soát các quy trình lao động ............................................................. 118

3.3.4. Phân tích an toàn công việc (JSA), đánh giá rủi ro và giấy phép làm việc. 118

3.3. PHƯƠNG ÁN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG....................................................... 119

3.3.1. Kiểm soát ô nhiễm không khí .................................................................. 119

3.3.2. Kiểm soát tiếng ồn ................................................................................... 119

3.3.3. Kiểm soát rung......................................................................................... 120

3.3.4. Kiểm soát ô nhiễm nguồn nước ................................................................ 120

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

3.3.4.1. Nước thải thi công ............................................................................. 120

3.3.4.2. Nước mưa .......................................................................................... 121

3.3.4.3. Nước thải sinh hoạt ............................................................................ 121

3.3.5. Kiểm soát chất thải .................................................................................. 121

3.3.6. Kiểm soát đất thải .................................................................................... 121

3.3.7. Giao thông ............................................................................................... 122

3.3.8. Báo cáo .................................................................................................... 122

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO LỜI NÓI ĐẦU

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những thành phố năng động, kinh tế phát triển nhất Việt Nam. Tuy nhiên quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, dân số nhập cư tăng cao, hệ thống cơ sở hạ tầng chưa đồng bộ, định hướng quy hoạch đô thị chưa thật sự hiệu quả, đã làm cho giao thông TP.HCM ngày càng phức tạp. Tình trạng kẹt xe, tiếng ồn, ô nhiễm bụi do khí thải của các phương tiện tham gia giao thông đã ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống người dân thành phố, tác động tiêu cực đến sự phát triển kinh tế xã hội của toàn Thành phố và các khu vực lân cận.

Để giải quyết vấn nạn về ùn tắc giao thông này, các chuyên gia đã đưa ra rất nhiều giải pháp như quy định giờ di chuyển của các xe tải lớn vào thành phố; Hoặc nâng cấp và mở rộng hệ thống xe buýt công cộng; giới hạn các phương tiện cá nhân… Nhưng có vẻ như những biện pháp này chỉ mang tính chất tạm thời, chưa thực sự đồng bộ và không thể giải quyết triệt để nạn kẹt xe này. Vậy làm thế nào để giải quyết tình trạng ùn tắc giao thông của TP.HCM, biện pháp nào mới là biện pháp thực sự hiệu quả để giải quyết triệt để vấn nạn này.

Từ nhiều những nghiên cứu, đánh giá của các chuyên gia và sự học hỏi của các quốc gia phát triển trên thế giới. Thành phố đã thấy được Đường Sắt Metro chính là giải pháp sẽ giải quyết được tình trạng này, đây không chỉ là giải pháp của hiện tại mà cho cả tương lai. Việc xây dựng hệ thống tàu điện ngầm có ý nghĩa lớn trong giải quyết vấn đề giao thông đô thị, cho phép sử dụng đất đô thị hợp lý.

Xuất phát từ vấn đề trên, cùng với mục đích nghiên cứu học tập với những kiến thức đã được học trong trường, em chọn đề tài tốt nghiệp:

“Thiết kế nhà ga phân bố sâu Thị Nghè (tại vị trí đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, thuộc tuyến Đường sắt Đô thị Thành Phố Hồ Chí Minh số 3B)”.

Trong quá trình hoàn thiện đồ án này, em rất cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của:

+ TS. Nguyễn Trọng Tâm, giảng viên bộ môn Đường Sắt Metro.

+ TS. Đỗ Khánh Hùng, giảng viên bộ môn Đường Sắt Metro.

Cùng toàn thể quý thầy cô trong Bộ môn Đường sắt - Metro đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình hoàn thiện đề tài của mình.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế và đặc biệt đây là một lĩnh vực còn khá mới nên không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy em rất mong muốn sự góp ý của quý thầy cô để đồ án này của em trở nên hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!.

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 06 năm 2017

Sinh viên

Nguyễn Văn Đức

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1.1. TÊN ĐỀ TÀI

Thiết kế nhà ga phân bố sâu Thị Nghè (tại vị trí đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, thuộc tuyến Đường Sắt Đô Thị Thành Phố Hồ Chí Minh số 3B)

1.2. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Báo cáo nghiên cứu khả thi: Thiết kế cơ sở tuyến 3B (Ngã Sáu cộng Hòa - Hiệp Bình Phước).

- Thiết kế công trình ga đường sắt đô thị - Pgs.Ts Phạm Văn Kí.

- Định mức xây dựng 1776; Bộ xây dựng.

- Tiêu chuẩn nghành 22TCN: 18-79.

- Thi công hầm - Nguyễn Thế Phùng, Nguyễn Ngọc Tuấn.

- Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép; Gs. Nguyễn Đình Cống.

- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 356 – 2005

- Tiêu chuẩn Việt Nam kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 5574 – 2005

- Tiêu chuẩn bê tông cốt thép ACI 318-02

- Tiêu chuẩn Việt Nam kết cấu thép 5575 – 2005

- Sách kết cấu thép – Trần Thị Thôn

- Tiêu chuẩn kỹ thuật đường sắt Nhật Bản (quy chuẩn cấp bộ, thông tư, quy định bổ

sung).

1.3. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN

Việc thực hiện đồ án này giúp sinh viên:

- Tổng hợp lại các kiến thức chuyên nghành đã học.

- Hình dung được các bước cơ bản về tính toán thiết kế và thi công ga ngầm.

- Biết vận dụng các quy trình, tiêu chuẩn vào một công trình cụ thể.

- Phát huy tính sáng tạo, khả năng sử dụng phần mềm vào thiết kế một công trình.

- Giúp sinh viên bước đầu làm quen với việc thiết kế và thi công một công trình ga

ngầm.

1.4. NGHIỆM THU ĐỒ ÁN

- Bản thuyết minh chi tiết nội dung thiết kế.

- Bản vẽ bình đồ, trắc dọc nhà ga.

- Bản vẽ mặt cắt sơ bộ kết cấu nhà ga.

- Bản vẽ nôi lực trong kết cấu nhà ga.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Bản vẽ thiết kế cốt thép.

- Bản vẽ các giai đoạn thi công nhà ga.

- Bản vẽ thi công tường baret.

- Bản vẽ thi công cọc khoan nhồi.

- Bản tiến độ thi công.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

PHẦN II: THIẾT KẾ NHÀ GA PHÂN BỐ SÂU THỊ NGHÈ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

1.1. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ

1.1.1. Điều kiện quy hoạch đô thị

Phát triển giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Hồ Chí Minh cũng như chiến lược, quy hoạch phát triển giao thông vận tải quốc gia và của các địa phương có liên quan.

Phát triển giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh phải gắn liền với địa lý của vùng để đảm bảo giao thông thuận tiện giữa thành phố Hồ Chí Minh với các đô thị vệ tinh trong khu vực, với cả nước và quốc tế.

Phát triển mạng lưới kết cấu hạ tầng giao thông đồng bộ, bền vững, hiện đại đáp ứng nhu cầu đi lại thuận tiện của người dân, chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Chú trọng bảo trì để khai thác triệt để năng lực kết cấu hạ tầng giao thông hiện có, đầu tư có trọng điểm các công trình quan trọng bức thiết mang tính đột phá đóng vai trò động lực phát triển kinh tế - xã hội.

Nâng cao chất lượng vận tải, chú trọng vào giao thông vận tải hành khách công cộng khối lượng lớn, hạn chế ô nhiễm môi trường, sử dụng năng lượng hiệu quả, đẩy mạnh ứng dụng công nghệ vận tải tiên tiến, đặc biệt là vận tải đa phương thức và logistics.

Đảm bảo tính khoa học, hợp lý và khả thi, đáp ứng được các yêu cầu trước mắt và định hướng lâu dài. Huy động mọi nguồn lực trong và ngoài nước, khuyến khích mọi thành phần kinh tế tham gia đầu tư phát triển giao thông vận tải dưới nhiều hình thức, thu hút đầu tư nước ngoài và hội nhập quốc tế, củng cố an ninh quốc phòng và phát triển bền vững.

Ưu tiên dành quỹ đất hợp lý để phát triển kết cấu hạ tầng giao thông, tăng cường công tác quản lý hành lang an toàn giao thông, hạn chế tiến tới giảm thiểu ùn tắc và tai nạn giao thông. Đào tạo phát triển nguồn nhân lực, ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến và tăng cường hợp tác quốc tế trong phát triển giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh.

1.1.2. Vị trí phân bố nhà ga trên bình đồ của thành phố

1.1.2.1. Vị trí phân bố nhà ga

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.1.1: Bình đồ tổng thể hướng tuyến (tuyến 3B Ngã Sáu Cộng Hòa –Hiệp Bình Phước)

Bảng 1.1.1: Các ga thuộc tuyến 3B (Ngã Sáu Cộng Hòa –Hiệp Bình Phước)

STT Tên ga Vị trí Lí trình

1 Ga Từ Dũ 0+855 Trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, gần bệnh viện Phụ sản Từ Dũ

2 Ga Tao Đàn 1+150 Trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, gần cơ sở Y Tế Thành phố

3 Ga Hồ Con Rùa 2+670 Trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, gần nhà văn hóa Thanh Niên.

4 Ga Hoa Lư 3+440

Trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, gần Đài TH Thành phố, trung tâm TDTT Hoa Lư

5 Ga Thị Nghè 4+575 Trên đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, gần nhà thờ Thị Nghè

6 Ga Hàng Xanh 5+423 Trên đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, tại Ngã Tư Hàng Xanh

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

7 6+820 Ga Bến Xe miền Đông Trên đường Quốc lộ 13, gần Ngã Sáu Đài Liệt sĩ, bến xe Miền Đông.

8 8+415 Ga Hiệp Bình Chánh Trên đường Quốc lộ 13, gần ngã tư Bình Triệu

9 9+915 Ga Hiệp Bình Phước Trên đường Quốc Lộ 13, gần Khu công nghiệp Hiệp Bình Phước

10 Ga Hiệp Bình 11+070 Trên đường Quốc lộ 13, gần đường Hiệp Bình, cầu Đúc Nhỏ

Hướng tuyến: Ngã 6 Cộng Hòa – Nguyễn Thị Minh Khai – Xô Viết Nghệ Tĩnh – Quốc lộ 13 – Hiệp Bình Phước. Tổng chiều dài: khoảng 12,2 km (9,1 km đi ngầm và 3,1 km đi trên cao). Số lượng ga: 10 ga (8 ga ngầm và 2 ga trên cao). Depot đặt tại Hiệp Bình Phước, Quận Thủ Đức với diện tích 16.87 ha.

Ga Thị Nghè là 1 trong 10 ga được thiết kế trong tuyến 3B này. Ga được thiết kế ngầm dưới đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, gần với nhà thờ Thị Nghè. Ga tiếp giáp với hai khu gian là Hoa Lư – Thị Nghè và Thị Nghè – Hàng Xanh. Nhà ga này phân bố trong khu vực dân cư đông đúc có nhiều khu dân cư và trường học, đồng thời đây cũng là nơi tiếp giáp giữa quận Bình Thạnh và Quận 1 nên nơi đây có mật độ giao thông dày đặc.

1.1.2.2. Trắc dọc tuyến và nhà ga

Hình 1.1.2: Trắc dọc tuyến và nhà ga

1.1.3. Điều kiện địa chất thủy văn

1.1.3.1. Điều kiện địa chất

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 14

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.1.3: Địa chất nhà ga

Địa tầng khu vực Tuyến đường sắt nội đô số 3b: Ngã sáu Cộng Hòa – Hiệp Bình Phước (đoạn: ga tNgã Tư Hàng Xanh) được phân thành 10 lớp chính, phân bố thứ tự từ trên xuống dưới. Ngoài ra có lớp đất đắp với thành phần là đất đá san lấp, nền bê tông với bề dày khoảng 2,5m. Lớp này nằm ngay trên mặt.

Lớp 1 (1A): Cát mịn, nâu -xám đen, kém chặt – chặt vừa.

Lớp 2 (2C): Sét, nâu đỏ - trắng xám – nâu, dẻo cứng – nửa cứng.

Lớp 3 (1B): Sét pha, xám - xanh đen, dẻo chảy.

Lớp 4 (3): Cát pha, vàng – nâu đỏ - xám trắng – nâu hồng - nâu, dẻo.

Lớp 5 (4C): Sét, xám trắng – vàng – xám đen, dẻo cứng.

Lớp 6 (6): Cát pha, xám trắng – vàng, xám xanh đen, xám tro, hồng, dẻo.

Stt Tên

Dày SPT

Hệ số

Modul

'

Dung trong(KN/m3)

Góc nở

Hs áp lực

Loại đất

kN/m2

độ

(m) Ntb

lớp đất

tự nhiên

bão hòa

poisson v

E50 (KN/m2)

ngang K0

4.0

19.1

19.8

3.6

28.5

0.55

0.35

2,100

Cát mịn, nâu xám đen, kết cấu kém chặt - chặt vừa

Bảng 1.1.2: Thống kê thông số địa chất của các lớp đất

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 15

5.0

16,5

17,1

20,1

0,55

0,35

4,300

Sét, nâu đỏ - trắng xám – nâu, dẻo cứng – nửa cứng

3.0

16.9

17.2

14.3

19.9

0.55

0.35

2,700

Sét pha, xám xanh đen, trạng thái dẻo chảy

15.0

18,3

19,2

25,7

14,6

0,55

0,35

5,100

Cát pha, vàng – nâu đỏ - xám trắng – nâu hồng - nâu, dẻo

4.0

19.2

19.5

28.7

0.55

0.35

5,400

Sét, xám trắng đen, trạng thái dẻo cứng

20.5

8.9

23.9

0.55

0.35

9,300

Cát pha xám trắng-vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

1.1.3.1. Điều kiện thủy văn

Theo khảo sát địa chất sơ bộ mực nước ngầm tại vị trí đặt nhà ga dao động từ 1,4m đến 4,8m tính từ mặt đất. Mực nước ngầm này thay đổi theo mùa theo thời gian trong ngày do thủy chiều.

Để phục vụ công tác tính toán thiết kế và tính toán thi công thì sẽ lấy mực nước cao nhất để thiết kế

1.1.4. Lưu lượng hành khách

Nhà ga được bố trí tại khu vực dân sinh. Đặc trưng cơ bản của khu vực dạng này là lưu lượng hành khách rất lớn, đặc biệt trong giờ cao điểm, với lượng hành khách di chuyển vào trung tâm thành phố vào buổi sáng và buổi chiều.

Theo số liệu khảo sát lưu lượng hành khách một giờ/ một hướng giờ cao điểm vào buổi sáng là 5800 người/giờ/hướng và số lượng hành khách mỗi ngày là 127000 người.

Dự báo đến năm 2025, lưu lượng hành khách một giờ/ một hướng giờ cao điểm vào buổi sáng là 45000 người/giờ/hướng và số lượng hành khách mỗi ngày là 313.000 người.

Dựa vào dự báo về lưu lượng của tuyến, lưu lượng hành khách tại nhà ga được thiết kế với các thông số sau:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 16

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Mật độ lấp đầy sân ga m2/người;

+ Số cặp tàu trong một giờ m=29 (tần suất chuyển động của tàu trên tuyến);

+Số lượng hành khách lên và xuống tại sân ga vào giờ cao điểm, cũng như vào ngày nghỉ và ngày lễ: Pxuống=14%; Plên=16%;

+Mức độ lấp đầy toa tàu 320 người/toa.

1.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC GA TÀU

Các thông số chính của nhà ga bao gồm:

- Chiều dài, chiều rộng sân ga

- Số lượng thang máy và chiều rộng thang lên xuống

1.2.1. Kích thước sân ga

Xác định số toa tàu:

𝑃𝑟×𝐾𝑏×𝐾𝑔 2×𝑁×𝑊

(1.1) 𝑛𝑣 =

Trong đó:

Kg: Hệ số gián đoạn trong sơ đồ chuyển động các đoàn tàu. Kg = 1,1.

Kb: Hệ số phân bố hành khách không đồng đều của toa tàu. Kb = 1,2.

N: Khả năng thông tàu của tuyến N 40 lấy N = 30.

W: Sức chứa của toa. Khi tính toán có thể lấy W=320 người/toa, tương đương 10 người/m2.

Pr: Dòng hành khách theo hai hướng dự tính tới năm 2025: 90000 người/h.

= 6.19

𝑛𝑣 =

90000 × 1,2 × 1,1 2 × 30 × 320

Vậy ta có số lượng toa sơ bộ như sau:

Chọn số lượng toa chở khách là 7, nv = 7 toa.

Chiều dài sân ga:

𝐿 = 𝑙𝑣 × 𝑛𝑣 + 2 × 𝑎 + 𝑙𝑑𝑡 (1.2)

Trong đó:

lv: chiều dài toa tàu tính từ tâm hai móc nối toa, chính là khoảng cách giữa hai

đầu đấm, lv = 19,2m.

a: giá trị dự trữ cho độ không chính xác dừng tàu, phụ thuộc vào mức độ chính

xác của thiết bị hãm, lấy a = 3m.

ldt: chiều dài dự trữ cho việc nối thêm toa tàu. Để phục vụ tăng lưu lượng cho tuyến Metro trong trong thời gian sau này, dự trữ tăng thêm một toa nên ldt = 19,2m

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO nv: số lượng toa tàu.

Lga=19,2×7+2×3+19,2=159,6m

Lựa chọn chiều dài sân ga Lga = 190m.

Chiều dài sử dụng của sân ke chờ tàu được tính bằng khoảng cách giữa hai cửa ra ở hai phía đầu và cuối của đoàn tàu:

𝐿𝑒𝑓𝑒𝑐 = 𝑛𝑣 × 𝑙𝑡𝑜𝑎 − 7 = 7 × 19.2 − 7 = 127,4 𝑚

Trong đó:

7m: chiều dài không hiệu dụng ở hai phía đầu và cuối đoàn tàu, kể đến phần tính từ cửa ra đầu tiên đến đầu tàu và tính từ cửa ra cuối cùng đến đuôi tàu.

Xác định số lượng hành khách trên sân ga Nsg:

Đối với ga thông thường (ga không có lối chuyển với ga khác) số lượng hành khách trên mỗi chuyến tàu:

100

(1.3) 𝑛𝑝𝑎𝑠 = 320 × 𝑛𝑣 × (𝑝𝑖𝑛 + 𝑝𝑜𝑢𝑡) ×

Trong đó:

320: số hành khách của một toa tàu lúc giờ cao điểm.

nv: số toa ghép trong cấu trúc đoàn tàu thiết kế, nv = 7 toa.

pin: tỉ lệ hành khách lên tàu trong tổng số hành khách có mặt, 16%.

= 672 𝑛𝑔ườ𝑖/𝑐ℎ𝑢𝑦ế𝑛

𝑛𝑝𝑎𝑠 = 320 × 7 × (14 + 16) ×

1 100

pout: tỉ lệ hành khách xuống tàu trong tổng số hành khách có mặt, 14%.

Diện tích sân ga cho mỗi hướng tuyến:

𝐴 = 𝑛𝑝𝑎𝑠 × w × k (1.4)

Trong đó:

w: mật độ lưu lượng hành khách ke ga, tính 0.75 m2/ người.

k: Hệ số siêu cao điểm lấy 1.1 – 1.4.

𝐴 = 672 × 0.75 × 1.1 = 554,4 m2

Chiều rộng tính toán của sân ga chờ cho mỗi tuyến:

𝑏 =

+  (1.5)

𝐴 𝐿𝑒𝑓𝑒𝑐

Trong đó:

Δ: là khoảng cách an toàn tính từ chỗ đứng đến mép ke đợi, nếu có vách ngăn bảo hiểm thì khoảng cách này chính là khoảng cách từ vách ngăn bảo hiểm đến mép ke đợi Δ = 0,48m.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Vậy:

𝑏 = + 0,48 = 4,83𝑚 554,4 127,4

Lấy b = 5 m

Chiều rộng của sân ga tàu:

B = 2 ×b + b0 = 2 × 5 + 2 = 9m

b0: chiều rộng thêm của sân ga, lấy bằng 2m.

1.2.2. Kích thước các đoạn di chuyển của hành khách

Sân ga được nối lên mặt đất thông qua một gian ngoài. Nếu chiều cao chênh lệch giữa chúng lớn hơn 7 m, thì cần bố trí thang cuốn, còn nếu nhỏ hơn 7m thì có thể bố trí thang bộ. Số lượng và kích thước của cầu thang được xác định như dưới đây.

Xác định số lượng thang cuốn lên xuống:

(1.6)

𝑁𝑡 =

2×𝑁×𝑛𝑝𝑎𝑠×𝑘𝑔 8200

= 5,4

𝑁𝑡 =

2 × 30 × 672 × 1,1 8200

Trong đó: 8200 là khả năng vận chuyển của thang máy, người/giờ.

Lấy Nt = 6 thang cuốn.

1.3. CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU GA METRO

1.3.1. Cơ sở chung

Đối với tuyến đường sắt nói chúng, ga là đơn vị sản xuất cơ bản trên tuyến. Toàn bộ công tác vận tải đường sắt đều phải thông qua ga. Ga là vị trí liên hệ giữa đường sắt và các ngành khác. Nó có tác động quyết định đến chất lượng công tác của ngành vận tải. Bố trí thiết kế ga là những điều kiện quan trọng nhất trong việc hoàn thành kế hoạch vận tải. Các trang thiết bị của đường sắt chủ yếu nằm ở ga và chiếm tỉ trọng vốn đầu tư lớn. Do đó đường sắt càng hiện đại thì mức độ tương tác càng cao. Đối với đường sắt đô thị, ga là bộ phận khăng khít của đô thị. Trưc tiếp phụ vụ khu đô thị, khu công nghiệp, phối hợp các ngành vận tải dẫn đến mạng lưới giao thông vận tải được thống nhất.

Chính vì những ý nghĩa to lớn này, nên việc lựa chọn về vị trí nhà ga, quy mô nhà ga và phương án kết cấu được đưa ra đánh giá và lựa chọn rất kỹ lưỡng. Nó là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự hiệu quả của cả tuyến đường sắt.

Xét về kết cấu nhà ga, chúng ta có rất nhiều phương án để lựa chọn. Nhưng để lựa chọn giải pháp tốt nhất đối với công trình nhà ga cần có sự đánh giá và so sánh cụ thể giữa các phương án nhà ga này. Việc đưa ra phương án tối nhất cần phải phân tích cụ thể và cẩn thận từ nhiều phía dựa trên các chỉ số về kinh tế và kỹ thuật, các chỉ số này đặc trưng cho các phương án được xem xét.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 19

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Đối với nhà ga Thị Nghè thuộc tuyến đường sắt 3B, đây là nhà ga nằm trong khu vực đông dân cư, lưu lượng giao thông qua lại đông đúc, kết cấu hạ tầng sẵn có dày đặc vì vậy cần phải lựa chọn phương án nhà ga có thời gian thi công nhanh và hạn chế tối đa ảnh hưởng đến hoạt động đời sống của người dân và các công trình lân cận trên mật đất. Do đó phương án nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down và phương án nhà ga thi công bằng phương pháp Ba mái vòm được đưa ra để so sánh.

1.3.2. Phương án kết cấu nhà ga sâu thi bằng phương pháp Top Down

Hình 1.3.1: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down

1.3.2.1. Kết cấu của nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down

Kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ, kết cấu liền khối. Do đó kết cấu có độ bền cao và chống thấm tốt.

a. Móng

Thường sử dụng cọc khoan nhồi để làm móng.

Phương pháp này hầu hết móng được dùng là móng cọc khoan nhồi. Cọc khoan nhồi được thi công trên mặt đất đến cao độ của tầng hầm thì dừng lại. Sau đó dùng cát lấp phần trên lại

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO để tiện cho việt thi công các công tác khác. Tường chắn được thi công ở quanh mặt bằng hố móng công trình có tác dụng giữ đất thành hố đào và giữ mực nước ngầm ở ngoài mặt bằng thi công tầng hầm.

b. Tường

Do nhà ga sâu nên có thể sử dụng tường vây (Tường Barret, tường cừ thép, tường bằng cọc khoan nhổi) để làm tường cho nhà ga.

Tường vây barrette:

Là tường bêtông đổ tại chỗ, thường dày 600-800mm để chắn giữ ổn định hố móng sâu trong quá trình thi công. Tường có thể được làm từ các đoạn cọc barette, tiết diện chữ nhật, chiều rộng thay đổi từ 2.6 m đến 5.0m. Các đoạn tường barrette được liên kết chống thấm bằng goăng cao su, thép và làm việc đồng thời thông qua dầm đỉnh tường và dầm bo đặt áp sát tường phía bên trong tầng hầm.

Tường cừ thép:

Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể được ép bằng phương pháp búa rung gồm một cần trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy ép êm thuỷ lực dùng chính ván cừ đã ép làm đối trọng. Phương pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính.

Cọc khoan nhồi:

Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào đất. Biện pháp này áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn. Công trình là nhà xây chen cần bảo vệ xung quanh khỏi bị sụt lún. Vách chống có thể tham gia chịu lực cùng móng công trình nhưng ít khi sử dụng nó làm tường bao tầng hầm kín vì khả năng chống thấm của nó không tốt. Tuy nhiên biện pháp này thi công khá đơn giản (So với thi công tường trong đất). Độ sâu của vách có thể thi công đến chiều sâu cần thiết để không cần có biện pháp chống giữ vách.

c. Cột

Thường kết hợp cột chống đứng bằng thép I để làm cốt thép chịu lực cho cột nhà ga. Ban đầu cột thép chứ I được đặt trực tiếp lên cọc khoan nhồi chống tạm cho công trình trong quá trình thi công, sau khi thi công xong thì cột thép chứ I này được bọc Bê tông và sử dụng làm cột chịu lực cho nhà ga.

d. Sàn

Sàn của nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down kết hợp vừa làm sàn và vừa làm thanh chống ngang cho nhà ga.

1.3.2.2. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp Top-Down

a. Ưu điểm

Tiến độ thi công nhanh: khi đang làm móng và tầng hầm vẫn có thể đồng thời làm phần trên được để tiết kiệm thời gian. Sau khi đã thi công sàn tầng trệt, có thể tách hoàn toàn việc thi

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO công phần thân và thi công phần ngầm. Có thể thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần thân.

Không cần dùng hệ thống chống tạm (Bracsing System) để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm, không phải chi phí cho hệ chống phụ. Hệ thanh chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công và rất tốn kém.

Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ ổn định cao.

Không tốn hệ thống giáo chống, copha cho kết cấu dầm sàn vì thi công trên mặt đất. (đối với phương pháp đào truyền thống thì chi phí cho công tác chống đỡ và neo khá cao, kéo dài thi công và đòi hỏi các thiết bị tiên tiến.)

Các vấn đề về móng (hiện tượng bùn nền, nước ngầm...), có một điểm lưu ý ở đây là trong đô thị thường có nhiều công trình cao tầng, nếu thi công đào mở (open cut) có tường vây, móng sâu và phải hạ mực nước ngầm để thi công phần ngầm, điều này dẫn đến việc thường không đảm bảo cho các công trình cao tầng kề bên (dễ xảy ra hiện tượng trượt mái đào, lún nứt...), phương án thi công Top-down giải quyết được vấn đề này.

Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt, nên giảm ảnh hưởng xấu của thời tiết.

b. Nhược điểm

Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.

Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công.

Thi công cần phải có nhiều kinh nghiệm

Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.

Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động.

Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo.

1.3.3. Phương án thi công nhà ga sâu bằng phương pháp Ba mái vòm

1.3.3.1. Ga trụ cầu

Hình 1.3.2: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga trụ cầu

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 22

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.3.3: Mặt cắt dọc điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga trụ cầu

a. Kết cấu

Cấu tạo từ 3 đường ngầm tuyến được kết nối với nhau bằng hành lang liên kết cũng chính là lối vào sân ke ga tàu.

Những cấu kiện cơ bản của đường ngầm ga là vỏ bê tông cốt thép lắp ghép. Mỗi vòng vỏ được cấu tạo từ các khối sườn bê tông cốt thép của các loại : khối tiêu chuẩn và các loại khối khóa. Trong vòng vỏ phần có cửa ga lại gồm nhiều cấu kiện bổ sung. Các khối được lắp vào đường ngầm tuyến từ một phía, còn lắp vào đường hầm giữa từ 2 phía tạo nên đường xoi phía trên và dưới lỗ và dưới lỗ cửa trên suốt chiều dài đoạn có cửa của ga. Trong những đường xoi đó, người ta bố trí dầm dọc – lanh tô.

b. Các bước xây dựng chính của ga dạng trụ cầu

Từ đường ngầm tuyến ban đầu thì ta cần xây dựng thêm đường ngầm tuyến giống như đường ngầm tuyến ban đầu là vị trí đặt các công trình phụ trợ của ga tàu điện ngầm như: phòng dịch vụ, phòng vé tàu, tiền sảnh, thông gió, cấp điện, trạm điều hành …

Xây dựng các hành lang liên liên kết để kết nối các tuyến đường hầm với nhau- cũng chính là lối vào sân ke tàu . Chiều dài đường hành lang liên kết ( bề rộng trụ cầu) phải đảm bảo 2 điều kiện sau:

- Đảm bảo được chiều dày tối thiểu của vỏ đường ngầm.

- Thời gian mở gương hầm tiếp theo phải đảm bảo được sự làm việc ổn định của gương ngầm trước đó. Thường thì đối với chiều dài sân ga dài 120m thì bố trí tối thiểu 5 hành lang liên kết. Sân ga dài 160 thì tối thiểu là 8 hành lang liên kết. Việc xây dựng nhiều hành lang liên kết dẫn đến việc làm giảm tiết diện của trụ làm giảm khả năng chịu lực của nhà ga. Diện tích tiết diện mặt cắt ngang của đường ngầm ở giữa tốt nhất

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

như đường ngầm tuyến. Điều này cho phép hạn chế về mặt chủng loại và giảm số lượng loại kích thướt cấu kiện cũng như phức tạp về mặt thi công đường ngầm ( phải thay đổi lưỡi cắt gương đào nếu muốn đường ngầm giữa có kích thướt khác so với đường ngầm tuyến). Nhưng hạn chế của việc lựa chọn đường ngầm giữa giống như đường ngầm trung gian là khả năng thông thoát tuyến của luồng hành khách 2 chiều. Khối lượng lao động thủ công lớn liên quan đến việc xây dựng các lối đi giữa các đường ngầm bên và đường ngầm giữa. Điểm đặc biệt của ga trụ cầu là từng tuyến đều có sàn lên xuống và sàn phân phố của ga được bố trí ở các đường ngầm khác nhau. Đường ngầm được bố trí trên các khoảng cách tránh được sự tiếp xúc hoặc giao cắt vỏ hầm của chúng.

c. Ưu và nhược điểm của ga trụ cầu

- Ưu điểm

+ Ga dạng trụ cầu có thể được đặt trong nhiều loại đất nền khác nhau tùy thuộc vào đặc tính của đất và trình tự công nghệ thi công.

+ Có thể áp dụng tiết diện ga dạng tròn – đảm bảo sự làm việc tĩnh học của hầm dưới tác động các tổ hợp khác nhau của áp lực mỏ và thủy tĩnh.

+ Có thể thay đổi hình dạng của đường hầm từ tiết diện tròn sang tiết diện mái vòm nếu điều kiện địa chất cho phép.

- Nhươc điểm

+ Khối lượng lao động thủ công lớn do việc xây dựng lối đi giữa các đường ngầm bên và đường ngầm giữa.

+ Chi phí toàn bộ công trình tăng lên do sử dụng biện pháp kĩ thuật công nghệ phức tạp trong việc mở lối đi vào các đường ngầm bên sườn.

1.3.3.2. Ga dạng cột

a. Cấu tạo

Hình 1.3.4: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga dạng cột

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 24

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.3.5: Mặt cắt dọc điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga dạng cột

Dựa trên ý tưởng kết hợp được ngầm và gian phân phối vào một kết cấu nhịp lớn. Khác với đường ngầm tách rời của ga trụ cầu, đường ngầm trong ga cột nằm sát nhau đến mức vỏ hầm của chúng cắt nhau và tựa lên trụ chung – kết cấu chịu lực bên trong. Kết cấu này, theo nguyên tắc được thực hiện trong dạng hàng cột không gây cản trở sàn hành khách. Như một trường hợp ngoại lệ, kết cấu chịu lực bên trong được làm theo dạng tường có lỗ cửa.

Có 2 sơ đồ kết cấu ga cột:

+ Vòm vỏ hầm tựa lên cột qua dầm dọc.

+ Vỏ hầm hở tựa lên cột qua các lanh tô nêm vì tubin tiêu chuẩn nằm trong thành phần vỏ hầm tương tự các ga trụ cầu.

Cấu tạo cơ bản của ga dạng cột: vỏ đường hầm và vòm giữa của ga được cấu tạo từ các vì tubin tiêu chuẩn ( gang hoặc bê tông cốt thép ). Vòng hở của đường ngầm bên và vòm ngửa là các vì tubin chuyên dụng được tựa cứng lên 2 hàng dầm chung thép dọc có kết cấu hàn hoặc đinh tán. Dầm dọc được cố định bằng các cột thép. Các trụ cột chính là dầm thép phía dưới có chiều cao không đổi liên kết với các vì tubin trụ dưới của đường ngầm hoặc các thanh giằng bê tông cốt thép được đổ trên toàn bộ chiều dài đường ngầm. Vỏ đường ngầm bên hở ở phần dưới được khép kín bằng các tấm bê tông cốt thép phẳng. Để tiếp nhận lực đẩy cân bằng của vỏ hở đường ngầm bên và vòm giữa, người ta bố trí dầm thép cong hoặc vòm bê tông cốt thép.

b. Các bước xây dựng chính của ga dạng cột

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 25

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Nhà ga dạng cột được thi công bằng cả hai phương pháp đào hở và phương pháp đào kín. Ngoài ra, khi thi công bằng phương pháp đào hở thì vòm ngửa phía trên có thể thay bằng dạng mái bằng.

Các bước xây dựng của ga dạng cột :

+ Đào hầm và thi công vỏ hầm của các đường ngầm ngoài.

+ Thi công kết cấu chịu lực của hệ thống ga là các cột.

+ Thi công đường ngầm giữa.

c. Ưu và nhược điểm của nhà ga dạng cột

Ưu điểm

+ Ga dạng cột có tiết diện mặt cắt ngang dạng mái vòm nên tạo cho hành khách sử dụng có cảm giác thoải mái dễ chịu.

+ Tiết diện dạng mái vòm sẽ kinh tế hơn khi ga đặt trong nền đất tốt.

+ Khả năng thông thoát hành khách tốt hơn vào giờ cao điểm do số lượng cửa qua đường gầm ga lớn.

+ Mở rộng khả năng tạo dáng cho kiến trúc nhà ga ngầm.

Nhược điểm

+ Tiết diện mái vòm được lắp ghép từ nhiều chủng loại tubin cũng như kích thước gây khó khăn, phức tạp cho việc sản xuất cấu kiện hàng loạt.

+ Việc thi công nhà ga phức tạp hơn do đảm bảo sự làm việc ổn định của các đường ngầm bên cạnh

1.3.4. So sánh phương án nhà ga thi công theo phương pháp Top Down và phương pháp Ba mái vòm.

Bảng 1.1.3: Bảng so sánh hai phương án thi công nhà ga

Dạng Ga Ba mái vòm

Tiêu chí so sánh Dạng Ga thi công bằng phương pháp Top Down Dạng Ga Trụ cầu Dạng Ga cột

Kinh tế Chi phí thấp do có thể tận

Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, khối lượng xây dựng thấp. Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, khối lượng xây dựng thấp.

dụng các kết cấu tường vây, cột chống để làm tường, cột và sàn nhà ga.

Giảm chi phí do tiết kiệm được thời gian thi công Có lợi nhiều về kinh tế khi xây dựng trên nền đất tốt. Có lợi nhiều về kinh tế khi xây dựng trên nền đất tốt.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 26

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Công nghệ thi công Có thể thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần thân. Không ảnh hưởng nhiều đến các công trình xung quanh. Không ảnh hưởng nhiều đến các công trình xung quanh.

Không bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết Không bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết

Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ ổn định cao.

Không ảnh hưởng nhiều đến các công trình xung quanh.

Không bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết

Kết cấu Kết cấu bê tông cốt thép

toàn khối vững chắc.

Ga dạng tròn đảm bảo sự làm việc tĩnh học của hầm dưới tác động các tổ hợp khác nhau của áp lực mỏ và thủy tĩnh

Kết cấu là sự kết hợp giữa các trụ đứng và mái vòm tròn nên phát huy tốt được khả năng chịu lực của hai loại kết cấu này

Kiến trúc

Không gian rộng rãi, dễ bố trí các thiết bị và khu chức năng của nhà ga.

Ga dạng cột có tiết diện mặt cắt ngang dạng mái vòm nên tạo cho hành khách sử dụng có cảm giác thoải mái dễ chịu.

Linh hoat, có thể thay đổi hình dạng của đường hầm từ tiết diện tròn sang tiết diện mái vòm nếu điều kiện địa chất cho phép

Tạo cho hành khách có cảm giác thoải mái, dễ chịu và hạn chế được cảm giác trong lòng đất.

Mở rộng khả năng tạo dáng cho kiến trúc nhà ga ngầm.

Phù hợp với các dạng nhà ga (ga dạng đảo, ga dạng bến, ga kết hợp), phù hợp với thực tế đô thị

Thương mại

Có thể xây dựng các trung tâm mua sắm, ăn uống, giải trí trong nhà ga.

Tận dụng tốt được không gian ngầm, có thể bố trí được các công trình, các cụm công trình khác nhau

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 27

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

dưới đất phục vụ các phương tiện giao thông và lắp đặt các thiết bị kỹ thuật: các bến đỗ cố định, các dịch vụ công cộng.

1.3.5. Kết luận

1.3.5.1. Yêu cầu của nhà ga Thị Nghè

Là nhà ga nằm trong khu vực đất yếu do đó yêu cầu phương án nhà ga dễ thi công và ổn định trong nền đất yếu.

Yêu cầu nhà ga nằm sâu do nhà ga gần với Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

Là khu vực đông đúc dân cư, là nút giao của nhiều nhánh giao thông do đó yêu cầu nhà ga phải thi công nhanh. Không gian nhà ga đòi hỏi phải rộng rãi, khả năng thông thoát hành khách tốt.

Ga nằm trên đường Xô Viết Nghệ Tĩnh và xung quanh giáp với nhiều cơ sở hạ tầng sẵn có, do đó cần nhà ga hẹp về bề ngang.

Là khu vực đông đúc dân cư, không gian chật hẹp, cơ sở hạ tầng xung quanh còn thiếu thốn do đó cần phương án nhà ga có không gian rộng rãi để bố trí thêm bãi giữ xe cho hành khách, trung tâm thương mại, ăn uống giải trí.

1.3.5.2. Sự phù hợp của phương án nhà thi công bằng phương pháp Top Down

Từ những yếu tố trên ta có thể thấy dạng nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down và đường ray phân bố không đồng mức là phù hợp với nhà ga Thị Nghè thuộc tuyến đường sắt Metro 3B tại thành phố Hồ Chí Minh. Nó vừa đáp ứng được yêu cầu về kết cấu, kiến trúc, công nghệ thi công mà còn đem lại nhiều lợi ích về kinh tế, thương mại. Nó phương pháp thi công phù hợp với thực trạng cơ sở hạ tầng tại TP Hồ Chí Minh và quy hoạch tương lai của Thành Phố.

1.4. KẾT CẤU CỦA NHÀ GA

1.4.1. Đoạn mẫu của nhà ga Metro

Kích thước đoạn mẫu:

- Kích thước ngoài mặt bằng vỏ hầm ga là: 192,4 x 18,4m. Đỉnh hầm ga nằm cách mặt đất 3m với mặt đất, tường trong đất dày 1,2m, bề rộng của ke ga là 12m. Chiều cao từ đỉnh ga so với đỉnh ray 1 là 12m, so với đỉnh ray 2 là 24,95m.

- Tầng 1 làm tầng chờ cho khu mua sắm có tĩnh không 5m và trần dày 0,75m, đường dẩn hành khách bộ hành có chiều rộng 6m.

- Tầng 2 làm tầng chờ tàu cho hành khách có tĩnh không 5m và trần dày 0,35m.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 28

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Tầng 3 làm tầng chờ cho khu mua sắm và tập trung các phòng ban điều hành chạy tàu, có tĩnh không 4,925m và trần dày 0,7m.

- Tầng 4 làm tầng chờ tàu cho hành khách có tĩnh không 5,35m, trần dày 0,45m và đáy dày 1,2m.

Hình 1.4.1. Mặt cắt dọc nhà ga

Hình 1.4.2. Mặt bằng tầng 1 nhà ga

Hình 1.4.3. Mặt bằng tầng 2 nhà ga

Hình 1.4.4. Mặt bằng tầng 3 nhà ga

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 29

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.4.5. Mặt bằng tầng 4 nhà ga

1.4.2. Hệ thống thông gió

- Sơ đồ hệ thống thông gió:

+ Sơ đồ thông gió cho ga ngầm

Ga ngầm là kết cấu đường hầm đặt sâu nằm trên tuyến đường tàu điện ngầm. Sơ đồ thông gió cho ga là sơ đồ hút - đẩy nhân tạo. Trên đường ngầm nối ga, xây dựng giếng thông gió có quạt thông gió.

Giếng đứng thông gió được xây dựng trên dài đất giáp nhà ga. Phía trên giếng, nắp giếng đứng có dạng hình chữ nhật có kích thước 3×5m. Phía dưới nắp bằng thép là một giếng đứng. Kích thước của giếng đứng đó được tính toán theo tốc độ gió chạy trong nó khoảng 7- 8m/s. Để phù hợp với kết cấu của nắp phía trên thì kích thước giếng đứng cũng là 3×5m. Phía dưới giếng đứng là một đoạn hầm ngang dùng để bố trí thiết bị tiêu âm và lọc bụi. kích thước khoang này là 5×5m.

Khoảng tiêu âm được kết nối với khoảng thông gió bằng một giếng đứng nữa, giếng đứng này có kích thước là 5x5m. Khoảng thông gió có dạng hình hộp, kích thước: chiều dài × chiều rộng × chiều cao = 16×8×6m, khoảng này nằm trong phạm vi giữa hai đường hầm nối ga và được kết nối với hai đường hầm nối ga bằng đoạn hầm có trục vuông góc với trục của khoang. Trong khoang thông gió có bố trí hệ thống quạt gió.

Các thông số kỹ thuật hệ thống thông gió

+ Thành phần và khối lượng không khí cần thông gió: Khối lượng không khí cần thông gió trong đường tàu điện ngầm được xác định từ độ độc hại có trong không khí đường ngầm metro. Các thành phần độc hại gồm có: Nhiệt độ, khí ẩm, điôxít cacbon (thải ra từ người, thải ra từ các thiết bị đang hoạt động, từ đoàn tàu chuyển động) và các loại khí xâm nhập vào đường ngầm trong quá trình thông gió. Ngoài ra, thành phần độc hại trong đường tàu điện ngầm còn phải kể đến bụi, khói lẫn dầu mỡ.

+ Nhiệt độ được thải vào đường tàu điện ngầm có thể do: sự chuyển động và sự phanh của đoàn tàu chạy điện, phần công suất của các thiết bị sử dụng trong đường hầm và ga bị chuyển hoá thành nhiệt năng, từ đèn chiếu sáng và từ con người…

Các thông số kĩ thuật của hệ thống thông gió:

+ Lưu lượng khí trong lành cần phải đảm bảo cho một người trong một giờ (vào giờ cao điểm) là: qmax = 50m3/h/người.

+ Tốc độ chuyển động tối đa của không khí trong đường hầm thông gió và giếng đứng thông gió: Vmax = 6 m/s.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 30

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Tốc độ chuyển động tối đa của không khí trong các kênh thông gió (trong trường hợp thông gió qua đường hầm cầu thang cuốn có kênh thông gió ở phía dưới đường hầm, và trường hợp thông gió ngang có các kênh thông gió dọc…): Vmax =15 m/s.

+ Khoảng cách từ điểm thấp nhất của lưới nắp thông gió đến mặt đất tối thiểu là 2m khi tốc độ của không khí qua lưới chắn không lớn hơn 5m/s. Nồng độ bụi trong không khí đã làm sạch không được lớn hơn 0.5mg/m3.

+ Kích thước mặt cắt ngang của giếng đứng trong thông gió ga tàu và đường hầm đặt sâu được xác định với tốc độ chuyển động của không khí 7- 8m/s.

+ Để thoát nước đường hầm thông gió cần được bố trí với độ dốc dọc tối thiểu là 0,3%, và độ dốc ngang tối thiểu là 0,2 %.

+ Để giảm sức kháng chuyển động của không khí cần bố trí bánh lái thì cần phải bố trí các bánh lái điều hướng tại các vị trí chuyển hướng của đường hầm thông gió, góc xoay của các bánh lái điều hướng là 45o

Hình 1.4.6: Hệ thống thông gió

Quạt thông gió cần đảm bảo các yêu cầu sau đây: + Có công suất lớn hơn 180000 – 250000 m3/h. + Có khoảng thay đổi công suất cho phép rộng 70000 – 25000 m3/h.

+ Hệ số tác động có ích cao khi chế độ làm việc tối ưu.

+ Tính chất đảo chiều cần được thực hiện từ xa.

+ Công suất khi làm việc đảo chiều cần đạt ít nhất là 80% công suất khi làm việc xuôi chiều.

+ Đảm bảo sự làm việc song song và ổn địn của hai quạt như nhau.

+ Truyền dẫn từ động cơ điện đến quạt cần phải tin cậy, đơn giản trong hoạt động và ít tiếng ồn. Kết cấu quạt cần ít rung, tháo lắp được dễ dàng.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 31

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 1.4.3. Hệ thống thoát nước

Cần phải tính đến vấn đề thoát nước tràn vào hệ thống metro.

Lượng nước thoát này bao gồm:

+ Nước mưa (qua miệng hầm, giếng thông gió, đường vào ga,...)

+ Nước thấm vào bên trong hầm.

+ Nước rửa tàu.

+ Nước cống.

+ Nước cứu hỏa.

Kích thước các thiết bị thoát nước cần lắp đặt được xác định trên cơ sở lượng nước cần thoát.

Tất cả các đường ống thoát nước phải được nối với hệ th ống cống của thành phố bằng biện pháp nối cụ thể.

Các loại thiết bị thoát nước trong ga:

+ Kết cấu thoát nước cống.

+ Trạm thoát nước cho thang cuốn.

+ Trạm thoát nước cho đường hầm.

+ Giếng thu nước tại 2 đầu nhà ga.

Các trạm thoát nước hoặc các khoang nước được lắp đặt ở điểm bên dưới của ga.

Nếu có thể, các kết cấu thoát nước sẽ được trang bị khoang nước cho phép tiếp cận thiết bị trong khi đang vận hành. Sử dụng máy bơm ngập nước để thoát nước cho ga và máy bơm lót khô cho kết cấu thoát nước cống.

Các kết cấu thoát nước trong ga sẽ được trang bị một máy bơm làm việc và một máy bơm dự phòng.

Mỗi máy bơm đêu có khả năng thoát toàn bộ nước.

Kết cấu thoát nước cho đường hầm: Nước sẽ được tập trung vào giếng thu nước. Sau khi tính toán khối lượng nước cần thoát, máy bơm sẽ được kích hoạt (không khởi động lại và dừng máy thường xuyên). Sau đó, nước sẽ theo hai hoặc ba đường ống thoát ra cống gần nhất bằng hai hay ba máy bơm ngập nước.

Trạm thoát nước cống:

Nước cống, nước thải, nước rửa tàu và nước thấm vào trong ga sẽ được thoát ra cống gần nhất bằng máy bơm lắp đặt trong khoang lót khô nối với bể chứa nước cống. Khoang chứa nước hay bể chứa nước cống được cách ly hoàn toàn khỏi các máy bơm nhờ các van khóa. Mỗi máy bơm phải có khả năng thoát toàn bộ lượng nước thải trong ga.

Trạm thoát nước thải cho cầu thang cuốn: Điểm bên dưới của kết cấu thang cuốn sẽ được nối với đường ống thoát nước bằng trọng lực. Trong một số trường hợp, có thể lắp đặt một

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 32

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO máy bơm nước. Máy bơm được lựa chọn để thoát nước thấm hoặc nước tẩy rửa ra cống hoặc ra kết cấu thoát nước cống.

Phương pháp tính toán:

Các máy bơm được lắp đặt bên trong kết cấu thoát nước có kích thước tùy thuộc vào lượng nước sau đây:

+ Nước mưa:

Nước mưa chảy qua các miệng hầm (giếng thông gió, lối vào ga)

Cần xem xét số liệu vê lượng mưa xác định cho khu vực Tp. Hồ Chí Minh.

Khối lượng nước mưa vào hệ thống hầm tính theo công thức:

∅ = C x Ix A (1.13)

Trong đó:

∅: lưu lượng nước (l/h)

C: hệ số dòng chảy I: lượng mưa bình quân (l/h/m2)

A: diện tích tiêu nước

Lưu lượng nước thấm vào: được tính bằng 0.5 l/s/km dài của hầm.

Nước cống và nước rửa: tham khảo các mức nước sau đây:

Chậu rửa mặt: 6 l/phút/vòi nước

Toilet có van xả: 90 l/phút

Âu tiểu có van xả: 90 l/phút

Ống thoát nước: 10 l/phút

Nước cứu hỏa: lượng nước sử dụng cho cứu hỏa là 120 m3/h, công suất máy bơm nước được xác định theo mức nước này. Lượng nước trong kết cấu thoát nước cống lắp đặt trong ga được ước tính khoảng 20 m3/h.

Lượng nước trong trạm thoát nước cho thang cuốn ước tính khoảng 4m3/h.

Việc quản lý các bể thoát nước sẽ được xác định theo đặc điểm mạng lưới ống cống của Tp.Hồ Chí Minh.

1.4.4. Hệ thống điện

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 33

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 1.4.7: Sơ đồ hệ thống điện chiếu sáng

- Trạm điện chính (BSS)

+ Trạm điện chính có chức năng tiếp nhận điện từ mạng 110kV của lưới điện khu vực 2; qua hai trạm biến áp BSS 110/ 22kV để cấp điện 22kV;

+ Trạm điện chính được bố trí tại khu công viên Phú Lâm và khu vực công viên Hiệp Bình Phước.

- Mạng 22kV (Mạng trung thế): Mạng 22kV từ Trạm điện chính sẽ phủ suốt toàn tuyến, gồm các mạch nhánh đảm bảo mỗi Trạm điện phụ đều có hai nhánh cấp điện 22kV riêng biệt từ 2 trạm biến thế trung áp BSS.

- Các trạm điện phụ (Trạm điện động lực) TSS

+ Trạm điện phụ có chức năng lấy điện từ mạng 22kV (đầu ra của Trạm điện chính) qua Bộ biến điện sẽ cung cấp điện 1.500VDC cho mạng điện động lực (mạng điện kéo).

+ Công suất mỗi trạm biến áp chỉnh lưu khoảng: 3000kW x 2 = 6000 kW.

+ Đồng thời Trạm điện phụ còn có chức năng tiếp nhận điện năng phát sinh trong quá trình đoàn tàu hãm tái sinh (hãm hoàn nguyên- regeneration) trả lại mạng 22kV.

+ Sử dụng 04 trạm TSS (chỉnh lưu) để cấp điện cho sức kéo cho toàn hệ thống;

+ Dùng 2 biến áp chỉnh lưu/ 1 trạm khoảng: 6000KW

- Tại các ga và sử dụng 1 trạm hạ áp 22kV/ 0,4kV

+ Ga Ngầm 2 tầng: 02 Máy biến áp 1500KVA

+ Ga ngầm 3 tầng: 02 Máy biến áp 1500KVA

+ Ga trên cao: 02Máy biến áp 630KVA

+ Tại depot: 02 Máy biến áp 1500kVA

- Nguồn dự phòng sử dụng: Tổ máy phát điện diesel, UPS.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 34

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

2.1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN NHÀ GA

2.1.1. Áp lực địa tầng

Tải trọng tác dụng lên ga gồm tải trọng thường xuyên và tài trọng tạm thời. các tải trọng thường xuyên gồm áp lực ngang và đừng của đất đắp, áp lực thủy tĩnh, áp lực từ lớp áo đường và trọng lương riêng của vỏ hầm. Tải trọng tạm thời bao gồm áp lực đất từ phương tiện giao thông trên mặt đât. Tải trọng đặc biệt – tải động đất và các tải bổ sung.

Sơ đồ tính toán của tải trọng tác dụng lên ga:

Hình 2.1.1: Áp lực địa tầng tác dụng lên nhà ga

2.1.1.1. Áp lực do đất đá thẳng đứng

Hình 2.1.2: Áp lực đất đá thẳng đứng

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 35

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Công thức tính toán:

Trong đó:

: là trọng lượng riêng của các lớp đất phía trên đỉnh hầm, (kN/m3).

: là bề dày các lớp đất phía trên đỉnh hầm, (m).

Vị trí đỉnh hầm:

2.1.1.2. Áp lực địa tầng theo phương ngang

a. Áp lực ngang tác dụng lên tường chắn từ ngoài vào

Nhà ga nằm trong tổng số 10 lớp địa chất: 1A, 2C, 1B, 3, 4C, 6 (Theo bảng 1.1.2: Thống kê thông số địa chất)

Công thức tính toán:

Trong đó:

K01: là hệ số áp lực ngang của lớp đất i;

Hi : bề dày lớp đất tại vị trí tính toán so với mặt đất tự nhiên;

γi : tỷ trọng lớp đất i;

ci : lực dính của lớp đất i;

Dày Sâu

Dung trọng(KN/m3)

φ'

Áp lực

Pitc

Loại đất

STT

Stt lớp đất

Tên lớp đất

(m)

Nước Độ

KN/m2

Tự nhiên

Bão hòa

1.8 1.8 19.1

19.8

28.5

34.38

12.17

1.2

19.1

19.8

28.5

46.14

16.33

1A-

19.1

19.8

28.5

55.94

19.80

Cát mịn, nâu xám đen, kết cấu kém chặt - chặt vừa Cát mịn, nâu xám đen, kết cấu kém chặt - chặt vừa Cát mịn, nâu xám đen, kết cấu kém chặt - chặt vừa

Bảng 2.1.1: Tổng hợp tải trọng ngang tác dụng lên thành bên hông nhà ga

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 36

2C+

16.5

17.1

55.94

32.94

2C-

16.5

17.1

141.44

83.28

1B+

16.9

17.2

19.9

141.44

69.60

1B-

16.9

17.2

19.9

193.04

95.00

18.3

19.2

14.6

193.04

115.31

18.3

19.2

14.6

331.04

197.75

4C+

19.2

19.5

331.04

209.46

Sét, nâu đỏ - trắng xám – nâu, dẻo cứng – nửa cứng Sét, nâu đỏ - trắng xám – nâu, dẻo cứng – nửa cứng Sét pha, xám xanh đen, trạng thái dẻo chảy Sét pha, xám xanh đen, trạng thái dẻo chảy Cát pha, vàng – nâu đỏ - xám trắng – nâu hồng - nâu, dẻo Cát pha, vàng – nâu đỏ - xám trắng – nâu hồng - nâu, dẻo Sét, xám trắng đen, trạng thái dẻo cứng

4C-

19.2

19.5

389.54

246.47

Sét, xám trắng đen, trạng thái dẻo cứng

19.5

20.1

20.9

389.54

184.69

20.5

23.9

484.04

204.92

Cát pha xám trắng- vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo Cát pha xám trắng- vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

b. Áp lực tác dụng lên tường chắn từ đáy nhà ga đến chân tường chắn phía trong

Trong đó:

Qnhaga: Tải trọng nhà ga đè lên nền đất

Vbetong: Thể tích bê tông nhà ga trên 1 mét dài

Vnhaga: Thể tích vỏ ngoài nhà ga trên 1 mét dài

q2w2: Áp lực đẩy trồi của nước

γbt: Trọng lượng riêng bê tông

γnước: Trọng lượng riêng nước

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 37

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Suy ra:

Dày Sâu

Dung trong(KN/m3)

φ'

Áp lực

Pitc

Loại đất

STT

Stt lớp đất

Tên lớp đất

(m)

Nước Độ

KN/m2 KN/m2

Tự nhiên

Bão hòa

20.5

23.9

0.00

Cát pha xám trắng- vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo

20.5

23.9

94.50

40.01

Cát pha xám trắng- vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo

Bảng 2.1.2: Tổng hợp tải trọng ngang tác dụng tường chắn từ đáy nhà ga đến chân tường chắn phía trong

Hình 2.1.3: Sơ đồ tải trọng ngang tác dụng lên nhà ga

2.1.2. Áp lực thủy tĩnh

2.1.2.1. Công thức tính

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 38

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu được xác định bằng vị trí của công trình so với mặt thoáng của nước ngầm. Giá trị áp lực thủy tĩnh thẳng đứng tác dụng lên kết cấu bằng giá trị chiều cao cột nước trên các vị trí kết cấu và đươc xác định theo công thức và giá trị áp lực thủy tĩnh theo phương nằm ngang được xác định bằng công thức (2.1.2.1), (2.1.2.2):

pwtc = qwtc = Hw x γw (2.1.2.1)

Trong đó:

+ qwtc : áp lực thủy tĩnh tiêu chuẩn theo phương thẳng đứng.

+ pwtc : áp lực thủy tĩnh tiêu chuẩn theo phương nằm ngang.

+ Hw : chiều cao cột nước.

+ γw : tỷ trọng của nước.

2.1.2.2. Tính toán

Với mực nước ngầm lớn nhất khảo sát được là -1,8 m. Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu có 3 giá trị và được phân bố như hình bên dưới:

Áp lực thủy tĩnh tác dụng thẳng đứng lên đỉnh ga:

+ Áp lực thủy tĩnh tiêu chuẩn:

Áp lực thủy tĩnh tác dụng đẩy trồi vị trí đáy ga:

+ Áp lực thủy tĩnh tiêu chuẩn:

Áp lực thủy tĩnh theo phương ngang:

Tại đỉnh nhà ga:

+ Áp lực thủy tĩnh tiêu chuẩn:

Tại đáy nhà ga:

+ Áp lực tiêu chuẩn:

Bảng 2.1.3: Tổng hợp áp lực thủy tĩnh lên nhà ga

Áp lực Tải trọng tiêu chuẩn (tc) (kN/m2)

Áp lực thẳng đứng (qw1) 12

Áp lực đẩy trồi (qw2) 282

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 39

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Áp lực phương ngang (pw3) 12

Áp lực phương ngang (pw4) 282

Hình 2.1.4: Sơ đồ áp lực thủy tĩnh tác dụng lên nhà ga

2.1.3. Tải trọng bởi các phương tiện giao thông

2.1.3.1. Các thông số thiết kế cơ bản

Hình 2.1.5: Sơ đồ xếp xe

Tuyến đường đi qua đỉnh nhà ga là đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, cấp đường A1. Theo tiêu chuẩn 18-79 ta chọn tải trọng xe H30 :

Khoảng cách giữa 2 trục theo chiều dọc là: a = 2,2 m

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 40

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Khoảng cách giữa 2 trục theo chiều ngang là: b1 = 1,9 m

Khoảng cách giữa 2 xe trên một chiều là: b2 = 0,5m

Khoảng cách giữa 2 xe trên 2 chiều là: b3 = 0,7m

Tải trọng 1 trục là xe là: P = 12T

2.1.3.2. Tính toán tải trọng tác dụng lên đỉnh hầm

a. Tải trọng đứng

Hình 2.1.6: Sơ đồ tải trọng xe

Tải trọng đứng tác dụng lên đỉnh hầm trong vùng chịu tải của 1bánh là:

(2.1)

Trong đó:

P: Tải trọng bánh 1 xe P = 6T = 60kN

H: chiều dày lớp đất H = 3m

φ: góc chiếu φ= 450

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 41

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Tải trọng đứng tác dụng lên đỉnh hầm trong vùng chịu tải của 3 cặp trục (12 bánh) là:

(2.2)

b. Tải trọng ngang

Tải trọng ngang tác dụng tại đỉnh hầm tại vị trí H= 3m

(2.3)

Tải trọng ngang tác dụng tại đáy hầm tại ví trí H = 27m

(2.4)

2.1.3.3. Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn

a. Tải trọng đoàn tàu

Hình 2.1.7: Sơ đồ tải trọng đoàn tàu

Hoạt tải tàu tác dụng lên bản mặt sàn được quy đổi về tải trọng phân bố đều

với cường độ được tính toán như sau:

+ Bề rộng diện truyền tải của 1 thanh tà vẹt tác dụng xuống sàn là:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 42

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Số lượng tà vẹt trên 1 mét dài:

+ Gía trị tải ptau phân bố đều:

Trong đó:

Q: Tải trọng 1 trục tiêu chuẩn của đoàn tàu (16 tấn=160kN)

btv: Bề rộng diện truyền tải của tà vẹt xuống bản mặt sàn

L: Chiều dài tính toán dọc nhà ga

b. Tải trọng người đi bộ, trang thiết bị trên sàn nhà ga

Hình 2.1.8: Sơ đồ tải trọng người đi bộ

Tải trọng do người đi bộ tác dụng lên sàn:

qsan = 3 kN/m2 (Theo tiêu chuẩn 22TCN 18-79)

2.1.4. Tải trọng bản thân nhà ga

Trong đó:

Gtc: Tải trọng bản thân nhà ga

Vbetong: Thể tích bê tông nhà ga trên 1 mét dài

γbt: Trọng lượng riêng bê tông

B: Bề rộng nhà ga

L: Chiều dài tính toán của nhà ga ( xét cho 1 mét dài)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 43

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 2.1.5. Tổng hợp tải trọng

Bảng 2.1.4: Bảng giá trị hệ số vượt tải

Dạng tải trọng Hệ số vượt tải trường hợp 1 Hệ số vượt tải trường hợp 2

Áp lực địa tầng theo phương thẳn đứng

Tính theo cột đất phía trên vỏ hầm:

а) ở trạng thái tự nhiên 1,1 0,9

b) đất đắp 1,15 0,9

Tính theo thuyết tạo vòm phá hủy

а) đối với đá 1,6

b) đối với đất sét 1,5

c) đối với cát và các loại hạt kích thước lớn 1,4

Tính theo áp lực đất sụt xuống 1,8

Áp lực địa tầng theo phương nằm ngang 1,2 0,8

Áp lực thủy tĩnh 1,1 0,9

Trọng lượng bản thân

Kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép 1,1 0,9

Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép liền khối 1,2 0,8

Kim loại 1,05

Chống thấm, các lớp tách biệt 1,3

Tải trọng hoạt tải xe 1.5

Tải trọng hoạt tải người 1,75

1,3

Nội lực sinh ra bởi nén vỏ hầm trước hoặc bởi các pit tông của máy đào

Lưu ý - hệ số vượt tải tường hợp 2 được dùng trong trường hợp, khi

việc giảm tải trọng dẫn tới nguy hiểm hơn cho việc gia tải vỏ hầm.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 44

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Bảng 2.1.5: Bảng giá trị hệ số nền

Dung trong(KN/m3)

Loại đất Hệ số nền K0 (kN/m3) Stt lớp đất Tên lớp đất Tự nhiên Bão hòa Hệ số nền tính toán Koi=Ko*1*bi (kN/m3) (b: k/c giữa các phần tử đàn hồi)

19.1 19.8 80000 40000 1 1A

16.5 17.1 200000 100000 2 2C

16.9 17.2 180000 90000 3 1B

4 3 18.3 19.2 80000 40000

Cát mịn, nâu xám đen, kết cấu kém chặt - chặt vừa Sét, nâu đỏ - trắng xám – nâu, dẻo cứng – nửa cứng Sét pha, xám xanh đen, trạng thái dẻo chảy Cát pha, vàng – nâu đỏ - xám trắng – nâu hồng - nâu, dẻo

5 4C 19.2 19.5 200000 100000 Sét, xám trắng đen, trạng thái dẻo cứng

5 6 19.5 20.1 80000 40000

Cát pha xám trắng- vàng, xám xanh đen, trạng thái dẻo

Bảng 2.1.6: Bảng tổng hợp tải trọng lên nhà ga

Tiêu chuẩn Tính toán trường hợp 1 Tính toán trường hợp 2

46.14 16.33 19.80 32.94 83.28 69.60 95.00 115.31 197.75 209.46 53.06 19.60 23.76 39.53 99.94 83.52 114.00 138.37 237.30 251.35 41.53 13.06 15.84 26.35 66.62 55.68 76.00 92.25 158.20 167.57 Tải trọng Áp lực Kn/m2 Địa tầng thẳng đứng trên đỉnh hầm Địa tầng ngang tại đỉnh nhà ga Địa tầng ngang tại đáy lớp 1 Địa tầng ngang tại đỉnh lớp 2 Địa tầng ngang tại đáy lớp 2 Địa tầng ngang tại đỉnh lớp 3 Địa tầng ngang tại đáy lớp 3 Địa tầng ngang tại đỉnh lớp 4 Địa tầng ngang tại đáy lớp 4 Địa tầng ngang tại đỉnh lớp 5

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

246.47 184.69 204.92 0.00 40.01 282 282 1.67 20 7.07 0.42 3 250 190.84 295.76 221.63 245.90 0.00 48.01 310.20 310.20 2.51 30.00 10.61 0.63 5.25 375 228.96 197.18 147.75 163.94 0.00 32.01 253.80 253.80 2.51 30.00 10.61 0.63 5.25 375 152.64 Địa tầng ngang tại đáy lớp 5 Địa tầng ngang tại đỉnh lớp 6 Địa tầng ngang tại đáy lớp 6 Địa tầng ngang bên trong tường chắn dưới đáy nhà ga Địa tầng ngang bên trong tường chắn dưới đáy tường chắn Đẩy trồi tại đáy nhà ga Thủy tĩnh ngang tại đáy nhà ga Hoạt tải xe trong vùng 1 Hoạt tải xe trong vùng 2 Ngang của hoạt tải tại đỉnh hầm Ngang của hoạt tải tại đáy hầm Hoạt tải người lên sàn sảnh Hoạt tải tàu lên sàn nhà ga Tải trọng bản thân nhà ga

Tổng hợp:

Bảng 2.1.7: Bảng tổng hợp tải trọng tính toán lên nhà ga

Tải trọng tính toán (tt) TH1 Tải trọng tính toán (tt) TH2

(kN/m2) (kN/m2

Tải trọng thẳng đứng:

+ Đỉnh ga, (qđỉnh) 96.26 82.33

+ Đáy ga, (qđáy) 310.2 253.8

+ Sàn nhà ga, (qsàn) 7 7

+ Tại sàn tàu, (qtau) 375 375

Tải trọng phương ngang:

+ Tại đỉnh nhà ga, (pđỉnh)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 46

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Tại đáy lớp 1A (-4m), (p1’) 32.8 23.86

+ Tại đỉnh lớp 2C (-4m), (p2) 47.96 35.64

+ Tại đáy lớp 2C (-9m), (p2’) 63.73 46.15

+ Tại đỉnh lớp 1B (-9m), (p3) 179.14 131.42

+ Tại đáy lớp 1B (-12m), (p3’) 162.72 120.48

+ Tại đỉnh lớp 3 (-12m), (p4) 226.2 167.8

+ Tại đáy lớp 3 (-27m), (p4’) 250.57 184.05

+ Tại đỉnh lớp 4C (-27m), (p5) 514.5 385

+ Tại đáy lớp 4C (-30m), (p5’) 528.55 394.37

+ Tại đỉnh lớp 6 (-30m), (p6) 605.96 450.98

+ Tại đáy lớp 6 (-39m), (p6’) 221.63 147.75

Vị trí phía trong chân tường chắn: 245.9 163.94

+ Tại đỉnh lớp 6 (-30m), (p7)

+ Tại đáy lớp 6 (-39m), (p7’) 0 0

48.01 32.01

2.2. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

2.2.1. Cơ sở chung

Nhiệm vụ chính của tính tính toán tĩnh cho kết cấu vỏ nhà ga là đánh giá khả năng chịu lực của chúng. Trên cơ sở đánh giá này sẽ tính toán vỏ hầm theo trạng thái giới hạn. Để làm được việc đó cần xác định trạng thái ứng suất biến dạng của kết cấu, tức là tính các giá trị nội lực và biến dạng của trong vỏ nhà ga. Các giá trị thu được của nọi lực này được so sánh với các giá trị cho phép giới hạn, tức đánh giá độ bền của các tiết diện vỏ nhà ga.

Việc lựa chọn và biện luận sơ đồ tính toán là một bước quan trọng của quá trình tính toán. Sơ đồ tính toán của kết cấu cần được lựa chọn sao cho, sơ đồ tương đồng nhất với các điều kiện thực tế của vỏ nhà ga với tác dụng tĩnh, và thể hiện được đặc trưng kết cấu và vật liệu của vỏ hầm, điều kiện địa kỹ thuật, cũng như phương pháp thi công. Các giả thiết khi lựa chọn sơ đồ tính toán cần đáp ứng được độ an toàn về độ bền của vỏ hầm.

Trên cơ sở xây dựng sơ đồ tính toán của vỏ nhà ga phân bố trong môi trường địa chất đồng nhất, khi đó sử dụng bài toán phẳng. Giả thiết này là hợp lý, bởi vì chiều dài của nhà ga thông thường lớn hơn rất nhiều so với các kích thước tiết diện ngang của nó. Để tính toán đưa ra hệ phẳng có kích thước chiều sâu dọc trục là 1m đối với kết cấu liền khối hoặc là bằng chiều

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 47

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO rộng một đốt nhà ga đối với kết cấu lắp ghép. Tải trọng cần được xác định theo bề rộng của hệ phẳng này.

Việc lựa chọn sơ đồ tính toán cần tuân theo các giả thiết sau:

Giả thiết 1 : Trục trung hòa của vỏ nhà ga ngầm được thay bằng đa giác nội tiếp trong nó. Vị trí trục trung hòa được xác định dựa trên yếu tố hình học của tiết diện vỏ nhà ga.

Giả thiết 2 : Tải trọng phân bố được quy về các lực tập trung đặt tại các đỉnh của đa giác.

Giả thiết 3 :Độ cứng của vỏ nhà ga trên chiều dài mỗi đoạn thanh coi như không đổi, nhưng có thể thay đổi từ thanh này qua thanh kia.

Giả thiết 4: Môi trường đất đàn hồi liên tục được thay thế bằng gối đàn hồi chỉ làm việc với nén, đặt tại các đỉnh của đa giác và nằm về phía bên ngoài kết cấu. Thông thường việc tính toán sẽ an toàn hơn nếu bỏ qua lực ma sát giữa bề mặt bên ngoài của vỏ nhà ga với đất xung quanh. Khi đó hướng của phản lực gối đàn hồi sẽ vuông góc với trục trung hòa của vỏ nhà ga.

Nếu kết cấu vỏ nhà ga và tải trọng đặt lên nó đối xứng, thì sơ đồ tính toán có thể lấy một nửa kết cấu. Khi đó trục tọa độ (OY) nằm tại trục đối xứng.

Hình 2.2.1: Sơ đồ tính toán kết cấu

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 48

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 2.2.2. Lựa chọn sơ đồ tính toán và chương trình tính toán

2.2.2.1. Lựa chọn sơ đồ tính toán

Sơ đồ tính toán ga có thể được trình bày trong dạng thanh phẳng trong môi trường đàn hồi, xây dựng tương ứng với phương pháp của Metrogiprotranx. Nền đất là nền đàn hồi và chỉ chịu tải trọng nén.

Hình 2.2.2: Sơ đồ tính toán

2.2.2.2. Chương trình tính toán

Hiện nay, chúng ta có một số phần mềm phân tích kết cấu nổi tiếng như Sap2000, RM2000, Midas GTS NX ...Với Sap 2000 là phần mềm rất quen thuộc với kỹ sư công trình, tuy nhiên Sap2000 chưa tối ưu hóa cho công việc phân tích thiết kế nhà ga ngầm .RM2000 thi lại quá đắt vì vậy sinh viên ít có cơ hội được tiếp xúc và tìm hiểu. GTS NX là một phần mềm phân tích phần tử hữu hạn toàn diện được trang bị để quản lý toàn bộ các ứng dụng thiết kế địa kỹ thuật bao gồm các móng sâu, hầm, hệ thống đường hầm phức tạp, công trình ga ngầm đặt nông, đặt sâu,… Hơn nữa, GTS NX cũng có một nền tảng mô hình người dùng tiên tiến thân thiện cho phép đạt được độ chính xác và hiệu quả chưa từng có. Đồng thời, với khả năng chạy nhiều mô hình phân tích trên cùng một tập tin tính toán, có thể nói MIDAS GTS NX là phần mềm phù hợp nhất để áp dụng tính toán thiết kế cho đồ án này.

2.2.3. Các bước tính toán

a. Bước 1: Thiết lập sự phân tích

Thiết lập loại mô hình, hướng trọng lực, thông số ban đầu và đơn vị cho sự phân tích.

Mô hình nhà ga là mô hình 2D và sử dụng hệ đơn vị IS (kN, m).

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 49

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.2.3: Thiết lập phân tích

b. Bước 2: Khai báo vật liệu và thuộc tính

Khai báo vật liệu: Loại vật liệu đẳng hướng, dạng mô hình đàn hồi, modul đàn hồi, hệ số poisson, trọng lượng riêng…

Hình 2.2.4: Khai báo vật liệu

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 50

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Khai báo thuộc tính:

+ Cấu kiện: loại kết cấu 1D, dạng dầm đơn giản, vật liệu và mặt cắt ngang cấu kiện dạng chữ nhật.

+ Tính chất nền: dạng mô hình nền, modul đàn hồi.

Hình 2.2.5: Khai báo tính chất cấu kiện

c. Bước 3: Mô hình hóa

Nhập mô hình: Nhập mô hình dạng 2D từ tập tin Auto Cad đuôi .dxf.

Hình 2.2.6: Khai báo tính chất cấu kiện

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 51

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Tạo lưới mô hình kết cấu dạng mô hình 1D:

+ Chia nút với khoảng cách 0,5 m.

Hình 2.2.7: Chia nút mô hình

+ Gán cấu kiện mô hình

Hình 2.2.8: Gán cấu kiện mô hình

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 52

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Tạo lưới mô hình nền đất đàn hồi dạng lò xo chịu nén

Hình 2.2.9: Gán lò xo đất

d. Bước 4: Gán tải trọng

Tải trọng bản thân

Áp lực địa tầng theo phương thẳng đứng

Áp lực địa tầng theo phương ngang

Áp lực thủy tĩnh theo phương thẳng đứng

Áp lực thủy tĩnh theo phương ngang

Tải trọng xe theo phương đứng

Tải trọng xe theo phương ngang

Tải trọng đoàn tàu lên sàn nhà ga

Tải trọng người đi bộ lên sàn nhà ga

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 53

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.2.10: Gán tải trọng

e. Bước 5: Thiết lập điều kiện biên

Hình 2.2.11: Gán điều kiện biên

f. Bước 6: Phân tích

- Tổ hợp tải trọng theo từng trường hợp

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.2.12: Gán điều kiện biên

- Phân tích mô hình

Hình 2.2.13: Phân tích mô hình

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 55

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 2.3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ

2.3.1. Tính toán, so sánh và lựa chọn trường hợp tải tác dụng

Sau khi thực hiện các bước tính bên trên đối với hai trường hợp tải trọng ta thu được các giá trị chuyển vị, phản lực gối, Moment gối, Moment, Lực cắt, Lực dọc từ ta tiến hành so sánh và lựa chọn trường hợp tải trọng gây nguy hiểm cho công trình.

Bảng 2.3.1. Bảng tổng hợp so sánh giá trị nội lực của TH1 và TH2

Tên thành phần nội lực Trường hợp 1 Trường hợp 2

7.63x10-3 6.92x10-3 Chuyển vị Max

(m) 1.39 x10-3 1,95 x10-3 Min

3.68 x103 2.94 x103 Moment Max

(kN.m) -3.52 x103 -2.99 x103 Min

1.84x103 1.98x103 Lực cắt Max

(kN) -2.91 x103 -1.76 x103 Min

2.28x102 1.57x102 Lực dọc Max

(kN) -2.31x103 -2.84x103 Min

-2.18 x104 -1.71 x104 Ứng suất Nén

(kN/m2) 1.56x104 1.30x104 Kéo

Từ bảng so sánh bên trên ta nhận thấy Trường hợp 1 là trường hợp tải trọng nguy hiểm cho công tình (Dựa vào ứng suất kéo max) => chọn tải trọng Trường hợp 1 để tính toán.

2.3.2. Nội lực và chuyển vị

2.3.2.1. Tổng chuyển vị

Bảng 2.3.2. Bảng chuyển vị lớn nhất của các cấu kiện nhà ga

STT Cấu kiện Chuyển vị lớn nhất (m) Vị trí (Node)

1 Tường chắn 4,579.10-3 133

2 Cột 3,266.10-3 200

3 Đỉnh nhà ga 5,559.10-3 233

4 Sàn tầng 1 5,534.10-3 266

5 Sàn tầng 2 7,630.10-3 298

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 56

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

6 Sàng tầng 3 4,178.10-3 312

7 Đáy nhà ga 3,494.10-3 80

Hình 2.3.1. Biểu đồ chuyển vị nhà ga

2.3.2.2. Tổng lực dọc

Bảng 2.3.3. Bảng lực dọc lớn nhất của các cấu kiện nhà ga

STT Cấu kiện Lực dọc lớn nhất (kN) Vị trí (Node)

1 Tường chắn -1916,990 113

2 Cột -2906,410 171

3 Đỉnh nhà ga -252,977 224

4 Sàn tầng 1 -1138,470 275

5 Sàn tầng 2 -2181,420 293

6 Sàng tầng 3 -2462,410 327

7 Đáy nhà ga -2905,950 344

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.3.2. Biểu đồ lực dọc nhà ga

2.3.2.3. Tổng lực cắt

Bảng 2.3.4. Bảng cắt lớn nhất của các cấu kiện nhà ga

STT Cấu kiện Lực cắt lớn nhất (kN) Vị trí (Node)

Tường chắn -2313,050 1 113

2 Cột 0

3 Đỉnh nhà ga 516,872 241

4 Sàn tầng 1 68,908 285

5 Sàn tầng 2 831,674 309

6 Sàng tầng 3 80,468 343

7 Đáy nhà ga 2076,517 361

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 58

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.3.3. Biểu đồ lực nhà ga

2.3.2.4. Tổng momen

Bảng 2.3.5. Bảng Momen lớn nhất của các cấu kiện nhà ga

STT Cấu kiện Momen lớn nhất (kN.m) Vị trí (Node)

Tường chắn 3681,845 113 1

Cột 0 2

Đỉnh nhà ga -745,781 208 3

Sàn tầng 1 -100,784 259 4

Sàn tầng 2 -1528,450 309 5

Sàng tầng 3 -116,397 310 6

Đáy nhà ga 3024,756 344 7

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 59

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.3.4. Biểu Momen nhà ga

2.4. KIỂM TOÁN KẾT CẤU THEO ỨNG SUẤT KÉO VÀ NÉN

Sau so sánh vừa lựa chọn tổ hợp tải tác dụng lên công trình ga, ta tiến hành kiểm toán các cấu kiện của công trình ga khả năng chịu ứng suất nén và kéo.

2.4.1. Kiểm toán ứng suất nén

Bảng 2.3.6. Bảng Ứng suất nén lớn nhất của các cấu kiện nhà ga

STT Cấu kiện

Ứng suất nén lớn nhất (kn/m2) Vị trí (Node) Ứng suất nén lớn 2

1 Tường chắn -16,95x103 -6,74x103 105 115

2 Cột -14,68x103 171

3 Đỉnh nhà ga -8.29x103 208

4 Sàn tầng 1 -7,69x103 275

5 Sàn tầng 2 -21,83x103 -13,06x103 302 306

6 Sàng tầng 3 -8,92x103 310

7 Đáy nhà ga -17,06x103 -7.66x103 356 361

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 60

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.4.1. Biểu Ứng suất nén lớn nhất nhà ga

Dựa trên kết quả tính toán ta có phép so sánh ứng suất nén lớn nhất trong tất cả các kết cấu và độ bền giới hạn nén của bê tông (σngh =14,5x103kN/m2 đối với bê tông B25):

+ Nếu σnmax ≤ σngh: Kết cấu thỏa ứng suất chịu nén

+ Nếu σnmax > σngh: Kết cấu không thỏa ứng suất chịu nén, phải tính toán cốt thép chịu nén

Từ phép so sánh trên ta có kết quả:

+ Cấu kiện không thỏa ứng suất chịu nén: Cột

+ Kết cấu thỏa ứng suất chịu nén: Đỉnh ga, sàn tầng 1, sàn tầng 3, đáy nhà ga.

Riêng với các trường hợp:

+ Sàn tầng 2 có giá trị σnmax > σngh, nhưng vị trí tiết diện này nằm trong tiết diện cột. Do đó ta sẽ lấy giá trị σnmax lớn thứ 2 (σnmax = -6,74x103) tại vị trí giữa dầm để tính toán.

+ Tường chắn có giá trị σnmax > σngh, nhưng vị trí tiết diện này nằm trong tiết diện đáy nhà ga. Do đó ta sẽ lấy giá trị σnmax lớn thứ 2 (σnmax = -13,06x103) tại vị trí giữa tường chắn để tính toán.

+ Tường chắn có giá trị σnmax > σngh, nhưng vị trí tiết diện này nằm trong tiết diện tường chắn. Do đó ta sẽ lấy giá trị σnmax lớn thứ 2 (σnmax = -7,66x103) tại vị trí giữa tường chắn để tính toán.

Do đó 3 kết cấu này cũng thỏa mãn điều kiện chịu nén.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 61

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 2.4.2. Kiểm toán ứng suất kéo

Bảng 2.3.7. Bảng Ứng suất kéo lớn nhất của các cấu kiện nhà ga STT Cấu kiện Vị trí (Node)

Ứng suất kéo lớn nhất (kn/m2)

1 Tường chắn 13,754x103 115

2 Cột -5,997x103 171

3 Đỉnh nhà ga 7,618x103 208

4 Sàn tầng 1 1,683x103 275

5 Sàn tầng 2 15,599x103 306

6 Sàng tầng 3 -1,926x103 310

7 Đáy nhà ga 12,489x103 361

Hình 2.4.2. Biểu Ứng suất kéo lớn nhất nhà ga

Độ bền chịu kéo của bê tông B25 là .

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 62

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Ta có phép so sánh σkmax và σkgh:

+ Nếu σkmax ≤ σkgh thì chỉ cần bố trí cốt thép dọc cấu tạo, do cường độ chịu kéo của Bê tông chịu được ứng suất kéo của tải trọng.

+ Nếu σkmax ≤ σkgh thì cần thiết kế cốt thép dọc cho cấu kiện, do cường độ chịu kéo của Bê tông không chịu được ứng suất kéo của tải trọng.

Từ giá trị ứng suất kéo trong bảng 2.3.7 và phép so sánh với cường độ chịu kéo của bê ông ta có:

+ Cấu kiện cần bố trí cốt thép dọc cấu tạo : Cột, sàn tầng 3

Riêng đối với sàn tầng 1 có σkmax > σkgh, nhưng vị trí có tiết diện nằm trong tường. Do đó sẽ lấy vị trí có ứng suất kéo lớn thứ 2 σk = -2,848 tại vị trí giữa dầm để so sánh và σk tại vị trí này nhỏ hơn σkgh. Vậy nên cấu kiện sàn tầng 1 chỉ cần bố trí cốt thép dọc cấu tạo.

+ Cấu kiện cần thiết kế cốt thép dọc chịu lực: Tường chắn, đỉnh nhà ga, sàn tầng 2, đáy nhà ga.

2.5. TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ VÀ KIỂM TOÁN CỐT THÉP NHÀ GA

Sau kiểm toán độ bền của tất cả các kết cấu bê tông, ta tiến hành tính toán và thiết kế cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 18-79.

Hình 2.5.1. Các thông số cần thiết để tính để tính toán cốt thép cho kết cấu

2.5.1. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép tường

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 1916,990 kN (chịu nén).

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 2313,050 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 3681,845 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 1,2 m.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 63

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L = 7,675 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rb = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbc = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu nén của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.1.1. Tính toán cốt thép dọc

Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm.

Chiều dài tính toán: l0 = 0,7L = 5,37m (Do đây là kết cấu liền khối)

a. Tính độ lệch tâm ban đầu

Vì bài toán này là hệ siêu tĩnh, dó đó:

eo = max(e01 ; eng ) (2.16)

Độ lệch tâm do nội lực:

Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eng =h/25 = 1,2 /25= 0,048 (m)

=> eo =max (1,92; 0,048)= 1,92 (m)

b. Tính hệ số uốn dọc

(2.17)

Lực nén tới hạn:

(Theo công thức thực nghiệm 2.18)

Trong đó:

- E là Modun đàn hồi của bê tông B250: Eb = 30 x 106 kN/m2 - Momen quán tính của bê tông: Jb = 0.144 m4

- Φ là hệ số sự ảnh hướng của độ lệnh tâm:

Thay các giá trị đã tính toán vào công thức (2.18) ta được:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 64

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Từ công thức (2.17):

c. Tính toán độ lệch tâm

e‘ = eo - + a (2.19)

= 1,013.1,92 + 0,6 – 0,08 = 1,425( m)

d. Xác định trường hợp lệch tâm

Xác định chiều cao vùng chịu nén:

(2.20)

Nếu x < ξr.h0 thì lệnh tâm lớn

Nếu x  ξr.h0 thì lệch tâm bé

Trong đó

+ ξr: Hệ số vùng chịu nén, tra bảng Phụ lục 4 lấy bằng 0,576

Ta thấy: x= 0,147(m) < 0,576.1,12 = 0,645 (m) => Lệch tâm lớn

e. Tính cốt thép

Xảy ra trường hợp lệch tâm lớn (x < ξr.h0)

Ta thấy x =0,147 m < 2a’= 2.0,08 = 0,16 m nên:

(2.21)

f. Chọn và bố trí cốt thép

Diện tích cốt thép Fa = 0,00938 m2, do đó cốt thép được chọn như sau:

Chọn thép Ф 25 có diện tích Fa25 = 4,906.10-4m2, số lượng cốt thép:

Chọn số lượng cốt thép n = 20 thanh cho 1 thớ, vậy 2 thớ tường chắn sẽ là 40 thanh.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 65

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Bố trí cốt dọc mỗi thớ 20 thanh Ф25 thành 2 lớp. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 10cm.

g. Kiểm tra

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra lại hàm lượng min = 0,05%    max = 3%

(2.21)

=> Thoả điều kiện hàm lượng cốt thép

- Kiểm tra lớp bê tông bảo vệ:

att = 35 + 25 +20 = 80mm = agt 80mm => Thỏa điều kiện bê tông bảo vệ.

Kết luận: Bố trí cốt dọc mỗi bên 20 thanh Ф25 thành 2 lớp. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 10cm.

2.5.1.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm.

Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

+ γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông không đủ để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó cần bố trí thép đai cấu tạo cho cấu kiện này.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 66

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 1,2m > 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,3m.

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax

Trong đó:

+ h0 = 1,12m

+ φb4: Là hệ số bằng 1,5 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán như mục c.

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ

(2.24)

Trong đó:

(2.25)

+ φb2: Là hệ số bằng 2,0 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φf: Là hệ số bằng 0, do dầm hình chữ nhật

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn

(2.26)

Trong đó:

+ φb3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 67

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

=> Khoảng cách bố trí là Min(Smax; Stt1; Stt2; Sct) = 0,1m = 10cm.

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén

(2.27)

Trong đó:

- (2.28)

Với: (2.29)

(2.30)

- (2.31)

Với: β = 0,01 bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

Rb = 14,5 Mpa (Tính theo đơn vị Mpa)

=> Thoả điều kiện chịu nén

Kết luận: Bố trí cốt đai Ф 8, 4 nhánh. Khoảng cách s = 10cm cho toàn tường chắn.

Hình 2.5.2. Bố trí cốt thép cho tường chắn

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 68

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 2.5.2. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép đỉnh nhà ga

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 252,977 kN (chịu nén).

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 516,872 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 745,781 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 0,75 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L = 8 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rb = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbc = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu nén của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.2.1. Tính toán cốt thép dọc

Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 50 mm.

Chiều dài tính toán: l0 = 0,7L = 5,6m (Do đây là kết cấu liền khối)

a. Tính độ lệch tâm ban đầu

Vì bài toán này là hệ siêu tĩnh, dó đó:

eo = max(e01 ; eng ) (2.16)

Độ lệch tâm do nội lực:

Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eng =h/25 = 0,75 /25= 0,03 (m)

=> eo =max (2,948; 0,03)= 2,948 (m)

b. Tính hệ số uốn dọc

(2.17)

Lực nén tới hạn:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 69

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

(Theo công thức thực nghiệm 2.18)

Trong đó:

- E là Modun đàn hồi của bê tông B250: Eb = 30 x 106 kN/m2 - Momen quán tính của bê tông: Jb = 0.0352 m4

- Φ là hệ số sự ảnh hướng của độ lệnh tâm:

Thay các giá trị đã tính toán vào công thức (2.18) ta được:

Từ công thức (2.17):

c. Tính toán độ lệch tâm

e‘ = eo - + a (2.19)

= 1,011.2,948 - 0,375 + 0,05 = 2,656( m)

d. Xác định trường hợp lệch tâm

Xác định chiều cao vùng chịu nén:

(2.20)

Nếu x < ξr.h0 thì lệnh tâm lớn

Nếu x  ξr.h0 thì lệch tâm bé

Trong đó

+ ξr: Hệ số vùng chịu nén, tra bảng Phụ lục 4 lấy bằng 0,576

Ta thấy: x= 0,0194(m) < 0,576.0,7 = 0,403 (m) => Lệch tâm lớn

e. Tính cốt thép

Xảy ra trường hợp lệch tâm lớn (x < ξr.h0)

Ta thấy x =0,0194 m < 2a’= 2.0,05 = 0,1 m nên:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 70

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

(2.21)

f. Chọn và bố trí cốt thép

Diện tích cốt thép Fa = 0,00365 m2, do đó cốt thép được chọn như sau: Chọn thép Ф 25 có diện tích Fa25 = 4,906.10-4m2, số lượng cốt thép:

Chọn số lượng cốt thép n = 8 thanh cho 1 bên, vậy 2 bên tường chắn sẽ là 16 thanh.

Do tiết diện này có h = 0,75m, do đó ta phải bố trí thêm 1 lớp thép chủ cấu tạo (gồm 4 thah thép Ф12) tại giữa mặt cắt tiết diện. Đảm bảo sao cho khoảng cách giữa các lớp thép ≤400mm.

g. Kiểm tra

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra lại hàm lượng min = 0,05%    max = 3%

(2.21)

=> Thoả điều kiện hàm lượng cốt thép

- Kiểm tra lớp bê tông bảo vệ:

att = 35 + 12,5 = 47,5mm < agt 50mm => Thỏa điều kiện bê tông bảo vệ.

Kết luận:

Bố trí cốt dọc mỗi thớ 8 thanh Ф25 thành 1 lớp. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 12,5cm.

Bố trí thêm 1 lớp cốt dọc cấu tạo tại giữa tiết diện gồm 4 thanh Ф12.

2.5.2.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 50 mm. Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 71

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

+ γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông không đủ để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó cần bố trí thép đai cấu tạo cho cấu kiện này.

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 0,75m > 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,25m.

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax

Trong đó:

+ h0 = 0,7m

+ φb4: Là hệ số bằng 1,5 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán như mục c.

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ

(2.24)

Trong đó:

(2.25)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 72

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + φb2: Là hệ số bằng 2,0 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φf: Là hệ số bằng 0, do dầm hình chữ nhật

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn

(2.26)

Trong đó:

+ φb3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

=> Khoảng cách bố trí là Min(Smax; Stt1; Stt2; Sct) = 0,14m = 14cm.

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén

(2.27)

Trong đó:

- (2.28)

Với: (2.29)

(2.30)

- (2.31)

Với: β = 0,01 bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

Rb = 14,5 Mpa (Tính theo đơn vị Mpa)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 73

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO => Thoả điều kiện chịu nén

Kết luận: Bố trí cốt đai Ф 8, 4 nhánh. Khoảng cách s = 14cm cho kết cấu đỉnh nhà ga.

Hình 2.5.3. Bố trí cốt thép cho đỉnh nhà ga

2.5.3. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 1 nhà ga

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 1138,470 kN (chịu nén).

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 68,908 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 100,784 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 0,35 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L = 8 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rb = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbc = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu nén của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Rs = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.3.1. Tính toán cốt thép dọc

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Trong kết luận tại mục 2.4, ta thấy kết cấu sàn tầng 1 có tiết diện đủ để chịu được ứng suất nén và kéo tại thớ trên và thớ dưới của tiết diện. Do đó trong thanh này ta chỉ cần bố trí thêm cốt thép dọc cấu tạo cho thanh.

Thép cấu dọc cấu tạo được bố trí như sau:

Khoảng cách từ tâm cốt thép chủ đến mép ngoài a = 5cm.

Thớ dưới, phần chịu ứng suất kéo: Bố trí 4 thanh Ф 12, khoảng cách giữa cách thanh là 25cm.

Thớ trên, phần chịu ứng suất nén: Bố trí 4 thanh Ф 12, khoảng cách giữa cách thanh là 25cm.

2.5.3.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 50 mm. Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

+ γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông đủ lớn để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó chỉ cần bố trí thép đai cấu tạo cho cấu kiện này.

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 0,35m < 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,15m.

=> Kết luận: Bố trí cốt đai Ф 10, 4 nhánh. Khoảng cách s = 15cm cho kết cấu sàn tầng 1 nhà ga.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 75

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.5.4. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 1

2.5.4. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 2 nhà ga

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 2181,420 kN.

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 831,674 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 1528,450 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 0,7 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L0 = 8 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rn = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbt = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Ra = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.4.1. Tính toán cốt thép dọc

Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm.

a. Tính độ lệch tâm ban đầu

Do bài toàn là hệ siêu tĩnh nên:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 76

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO eo =max( e01 ; eng ) (2.16)

Độ lệch tâm do nội lực:

Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eng =h/25 = 0,7/25= 0,028 (m)

=> eo = max(0,729;0,032) = 0,7 (m)

b. Tính hệ số uốn dọc

(2.17)

Lực nén tới hạn:

(Theo công thức thực nghiệm 2.18)

Trong đó:

- E là Modun đàn hồi của bê tông B250: Eb = 30 x 106 kN/m2 - Momen quán tính của bê tông: Jb = 0.02858 m4

- Φ là hệ số sự ảnh hướng của độ lệnh tâm:

Thay các giá trị đã tính toán vào công thức (2.18) ta được:

Từ công thức (2.17):

c. Tính toán độ lệch tâm

e = eo + - a (2.19)

= 1,06.0,7 + 0,35 – 0,08 = 1,012( m)

d. Xác định trường hợp lệch tâm

Xác định chiều cao vùng chịu nén:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 77

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

(2.20)

Nếu x < ξr.h0 thì lệnh tâm lớn

Nếu x  ξr.h0 thì lệch tâm bé

Trong đó

+ ξr: Hệ số vùng chịu nén, tra bảng Phụ lục 4 lấy bằng 0,576

Ta thấy: x= 0,1671(m) < 0,576.0,62 = 0,357 (m) => Lệch tâm lớn

e. Tính cốt thép

Xảy ra trường hợp lệch tâm lớn (x < ξr.h0)

Ta thấy x =0,1671 m > 2a’= 2.0,08 = 0,16 m nên:

(2.21)

f. Chọn và bố trí cốt thép

Diện tích cốt thép Fa = 0,00686 m2, do đó cốt thép được chọn như sau:

Chọn thép Ф 25 có diện tích Fa25 = 4,906.10-4m2, số lượng cốt thép:

Chọn số lượng cốt thép n = 14 thanh cho 1 bên, vậy 2 bên tường chắn sẽ là 28 thanh.

Do tiết diện này có h = 0,7m, do đó ta phải bố trí thêm 1 lớp thép chủ cấu tạo (gồm 4 thah thép Ф12) tại giữa mặt cắt tiết diện. Đảm bảo sao cho khoảng cách giữa các lớp thép ≤400mm.

g. Kiểm tra

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra lại hàm lượng min = 0,05%    max = 3%

(2.21)

=> Thoả điều kiện hàm lượng cốt thép

- Kiểm tra lớp bê tông bảo vệ:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 78

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO att = 35 +25+20 = 80mm = agt => Thỏa điều kiện bê tông bảo vệ.

Kết luận:

+ Bố trí cốt dọc mỗi bên 14 thanh Ф25 thành 2 lớp. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 15cm.

+ Bố trí 1 lớp thép dọc cấu tạo gồm 4 thanh Ф12 tại giữa mặt cắt tiết diện.

2.5.4.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm. Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

+ γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông không đủ để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó cần bố trí thép đai cho cấu kiện này.

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 0,7m > 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,233m.

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax

Trong đó:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 79

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + h0 = 0,62m

+ φb4: Là hệ số bằng 1,5 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán như mục c.

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ

(2.24)

Trong đó:

(2.25)

+ φb2: Là hệ số bằng 2,0 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φf: Là hệ số bằng 0, do dầm hình chữ nhật

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn

(2.26)

Trong đó:

+ φb3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

=> Khoảng cách bố trí là Min(Smax; Stt1; Stt2; Sct) = 0,1155m = 11cm.

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén

(2.27)

Trong đó:

- (2.28)

Với: (2.29)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 80

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

(2.30)

- (2.31)

Với: β = 0,01 bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

Rb = 14,5 Mpa (Tính theo đơn vị Mpa)

=> Thoả điều kiện chịu nén

Kết luận: Bố trí cốt đai Ф8, 4 nhánh. Khoảng cách s = 11cm cho kết cấu sàn tầng 2 nhà ga.

Hình 2.5.5. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 2

2.5.5. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn tầng 3 nhà ga

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 2461,974 kN.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 81

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Lực cắt lớn nhất: Zmax = 82,212 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 1,2x102 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 0,45 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L0 = 8 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rn = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbt = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Ra = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.5.1. Tính toán cốt thép dọc

Trong kết luận tại mục 2.4, ta thấy kết cấu sàn tầng 3 có tiết diện đủ để chịu được ứng suất nén và kéo tại thớ trên và thớ dưới của tiết diện. Do đó trong thanh này ta chỉ cần bố trí thêm cốt thép dọc cấu tạo cho thanh.

Bố trí cấu tạo cho kết cấu như sau:

Khoảng cách từ tâm cốt thép chủ đến mép ngoài a = 5cm.

Thớ dưới, phần chịu ứng suất kéo: Bố trí 4 thanh Ф 12, khoảng cách giữa cách thanh là 25cm.

Thớ trên, phần chịu ứng suất nén: Bố trí 4 thanh Ф 12, khoảng cách giữa cách thanh là 25cm.

2.5.5.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 50 mm.

Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 82

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông đủ lớn để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó chỉ cần bố trí thép đai cấu tạo cho cấu kiện này.

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 0,45m = 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,15m.

=> Kết luận: Bố trí cốt đai Ф 10, 4 nhánh. Khoảng cách s = 15cm cho kết cấu sàn tầng 3 nhà ga.

Hình 2.5.6. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 3

2.5.6. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép sàn đáy nhà ga

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: Nmax= 2905,945 kN.

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 2076,517 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 3024,756 kN/m.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 83

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 1,2 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L0 = 8 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rn = 14,5 MPa.

+ Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbt = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Ra = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

2.5.6.1. Tính toán cốt thép dọc

Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm.

a. Tính độ lệch tâm ban đầu

Do bài toàn là hệ siêu tĩnh nên:

eo =max( e01 ; eng ) (2.16)

Độ lệch tâm do nội lực:

Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eng =h/25 = 1,2/25= 0,048 (m)

=> eo = max(1,041 ; 0,082) = 1,048 (m)

b. Tính hệ số uốn dọc

(2.17)

Lực nén tới hạn:

(Theo công thức thực nghiệm 2.18)

Trong đó:

- E là Modun đàn hồi của bê tông B250: Eb = 30 x 106 kN/m2 - Momen quán tính của bê tông: Jb = 0,144 m4

- Φ là hệ số sự ảnh hướng của độ lệnh tâm:

Thay các giá trị đã tính toán vào công thức (2.18) ta được:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 84

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Từ công thức (2.17):

c. Tính toán độ lệch tâm

e = eo + - a (2.19)

= 1,016.1,041 + 0,6 – 0,08 = 1,577( m)

d. Xác định trường hợp lệch tâm

Xác định chiều cao vùng chịu nén:

(2.20)

Nếu x < ξr.h0 thì lệnh tâm lớn

Nếu x  ξr.h0 thì lệch tâm bé

Trong đó

+ ξr: Hệ số vùng chịu nén, tra bảng Phụ lục 4 lấy bằng 0,576

Ta thấy: x= 0,223(m) < 0,576.1,12 = 0,645 (m) => Lệch tâm lớn

e. Tính cốt thép

Xảy ra trường hợp lệch tâm lớn (x < ξr.h0)

Ta thấy x =0,223 m > 2a’= 2.0,08 = 0,16 m nên:

(2.21)

f. Chọn và bố trí cốt thép

Diện tích cốt thép Fa = 0,005678 m2, do đó cốt thép được chọn như sau:

Chọn thép Ф 25 có diện tích Fa25 = 4,906.10-4m2, số lượng cốt thép:

Chọn số lượng cốt thép n = 12 thanh cho 1 bên, vậy 2 bên tường chắn sẽ là 24 thanh.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 85

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Do tiết diện này có h = 1,2m, do đó ta phải bố trí thêm 2 lớp thép chủ cấu tạo (mỗi lớp gồm 4 thah thép Ф12) tại giữa mặt cắt tiết diện. Đảm bảo sao cho khoảng cách giữa các lớp thép ≤400mm.

g. Kiểm tra

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra lại hàm lượng min = 0,05%    max = 3%

(2.21)

=> Thoả điều kiện hàm lượng cốt thép

- Kiểm tra lớp bê tông bảo vệ:

att = 35 +25+20 = 80mm = agt 80mm => Thỏa điều kiện bê tông bảo vệ.

Kết luận:

+ Bố trí cốt dọc mỗi thớ 12 thanh Ф25 thành 2 lớp. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 16cm.

+ Bố trí 2 lớp thép dọc cấu tạo 4 thanh Ф12. Khoảng cách giữa các thép chủ a = 25cm.

2.5.6.2. Tính toán cốt thép đai

a. Chọn thông số ban đầu

Khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 80 mm. Chọn cốt thép đai Ф8, 4 nhánh (as10 = 5,024.10-5 m2, n = 4).

Asw = n.as10 = 4.5,024.10-5 = 2,01.10-4 (m2)

b. So sánh điều kiện chịu cắt của bê tông với lực cắt Qmax

Trong đó:

+ φ3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán theo công thức bên dưới (đối với ảnh hưởng nén):

+ γb: Hệ số làm việc của bê tông, lấy 0,9 (Phụ lục 2, TCXDVN 356-2005)

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 86

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Vì điều kiện chịu cắt của bê tông không đủ để chịu được lực cắt do tải trọng. Do đó cần bố trí thép đai cho cấu kiện này.

c. Khoảng cách thép đai cấu tạo

Chiều cao dầm h = 1,2m > 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,3m.

d. Tính khoảng cách cốt đai Smax

Trong đó:

+ h0 = 1,12m

+ φb4: Là hệ số bằng 1,5 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φn: Là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục, được tính toán như mục c.

e. Tính khoảng cách cốt đai theo điều kiện cường độ

(2.24)

Trong đó:

(2.25)

+ φb2: Là hệ số bằng 2,0 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

+ φf: Là hệ số bằng 0, do dầm hình chữ nhật

f. Tính khoảng cách cốt đai để tránh phá hoại dòn

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 87

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

(2.26)

Trong đó:

+ φb3: Là hệ số bằng 0,6 đối với bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

=> Khoảng cách bố trí là Min(Smax; Stt1; Stt2; Sct) = 0,122m = 12m.

g. Kiểm tra điều kiện chịu nén

(2.27)

Trong đó:

(2.28) -

(2.29) Với:

(2.30)

(2.31) -

Với: β = 0,01 bê tông nặng (Tra bảng 2.3.9)

Rb = 14,5 Mpa (Tính theo đơn vị Mpa)

=> Thoả điều kiện chịu nén

Kết luận: Bố trí cốt đai Ф8, 4 nhánh. Khoảng cách s = 12m cho kết cấu đáy nhà ga.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 88

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Hình 2.5.7. Bố trí cốt thép cho đáy nhà ga

2.5.7. Tính toán, bố trí và kiểm toán cốt thép cột

Sau khi phân tích và tính toán kết cấu bằng phần mềm Midas GTS ta thu được kết quả nội lực lớn nhất trong tường như sau:

- Lực dọc lớn nhất: N= 2006,410 kN (kết cấu chịu nén). Đây là lực do Midas GTS tính ra đối với 1m dài cột chạy dài dọc theo chiều dài ga. Nhưng thực tế các cột cách nhau 10m theo chiều dài ga. Do đó lực dọc thực tế mà 1 cột này phải chịu sẽ tăng gấp 10 lần. Do đó Nmax = 2006,410x10 = 20064,1kN

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 0 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 0 kN/m.

- Các thông số đầu vào của kết cấu:

+ Chiều cao mặt cắt h = 1.2 m.

+ Bề rộng mặt cắt b = 1.2 m.

+ Chiều dài kết cấu tính toán L0 = 7,675 m.

+ Cường độ chịu nén của bê tông B250 Rn = 14,5 MPa.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 89

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Cường độ chịu kéo của bê tông B250 Rbt = 1,05 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép dọc C-II Ra = 280 Mpa.

+ Cường độ chịu kéo của thép đai C-II Rsw = 225 Mpa.

Từ các thông số nội lực trên, ta thấy rằng kết cấu cột này chịu nén đúng tâm. Vậy cốt thép chủ sẽ được tính theo mô hình lực nén đúng tâm, và cốt đai sẽ là dạng cốt đai xoắn để tăng khả năng chịu lực cho kết cấu.

Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép dọc đến mép mặt cắt a = 50 mm.

a. Xác định cốt đai xoắn cấu tạo tối thiểu

Chiều cao dầm h = 1m > 0,45m dó đó:

Chọn Sct = 0,2m để tăng khả năng chịu lực cho cột.

b. Điều kiện về cường độ

Trong đó

- N: Lực dọc tính toán

- Ngh: Lực dọc tới hạn

- Φ: Hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh λ

L0 – Chiều dài tính toán của cấu kiện

ief = b – 2a (Đối với cấu kiện hình vuông)

a – Chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép dọc

=> Lấy Φ = 1

- μcir: Hàm lượng cốt đai xoắn

def: Cạnh tiết diện nằm trong đai xoắn

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 90

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Aseir: Diện tích tiết diện cốt đai

S: Bước cốt đai

- Rscir: Cường độ đai xoắn

- Ast: Diện tích thép chủ

- Rsc: Cường độ thép chủ

Từ biểu thức về cường độ ta có:

c. Chọn và bố trí cốt thép

Diện tích cốt thép Fa = 0,013487 m2, do đó cốt thép được chọn như sau: Chọn thép Ф 32 có diện tích Fa32 = 8,0384.10-4m2, số lượng cốt thép:

Chọn số lượng cốt thép n = 16 thanh bố trí thành 1 lớp quanh tiết diện cột khoảng cách giữa các thanh trong 1 lớp là a = 5cm.

d. Kiểm tra

- Kiểm tra khả năng chịu lực

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra lại hàm lượng min = 0,05%    max = 3%

(2.21)

=> Thoả điều kiện hàm lượng cốt thép

Kết luận:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 91

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Bố trí cốt thép n = 16 thanh bố trí thành 1 lớp quanh tiết diện cột, khoảng cách giữa các thanh trong 1 lớp là a = 5cm.

+ Thép đai bảo quanh Ф 20 là dạng xoắn có bước s = 20cm.

Hình 2.5.8. Bố trí cốt thép cho cột

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 92

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO CHƯƠNG III: THIẾT KẾ THI CÔNG NHÀ GA

3.1. CÔNG NGHỆ THI CÔNG NHÀ GA

Nhà ga Thị Nghè sử dựng biện pháp thi công Top – Down để thì công, thi công tường trong đất đổ tại chỗ.

3.1.1. Sơ đồ tổng quát xây dựng nhà ga

Tạo một khoảng không gian trên mặt đất bằng diện tích nhà ga, tại đây nhà cửa và các công trình hiện hữu được giải tỏa. Tổ chức lại thi công của khu vực bị ảnh hưởng bởi công trình xây dựng.

3.1.2. Đào và gia cố hố móng

Bước 1:

- Chế tạo lồng thép cho tường chắn (mỗi lồng thép rộng 2,8 m). Tường chắn được đổ theo các đơn nguyên (mỗi đơn nguyên gồm có 2 lồng thép), các đơn nguyên được đổ ghép vào nhau bằng các gờ âm dương. Gờ này có tác dụng vừa để các khối này có thể liên kết chặt chẽ với nhau và vừa có tác dụng ngăn nước thấm từ ngoài vào công trình.

- Chuẩn bị hố hoặc silo chứa dung dịch Bentonite

- Phân luồng lại giao thông bên trên công trình

- Lập làn đường tránh (do đông trình nằm trên phạm vi đường hẹp, do đó để có đủ diện tích thi công thì phải ngăn các phương tiện qua lại để tạo mặt bằng cho thi công)

- Bố trí hàng rào bằng tôn xung quanh khu vực thi công

- Xây dựng tường dẫn

Bước 2:

- Di chuyển máy đào vào vị trí, tiến hành đào các đoạn hào

- Đào cách đoạn, cứ cách mỗi đoạn 6m thì đào 1 hào có kích thước 1,2 x 6m

- Trong quá trình đào phải liên tục cung cấp Betonite vào hào để giữ thành vách đảm bảo ổn định.

Bươc 3:

- Vận chuyển cốt thép ra vị trí để thi công

- Dùng cần cẩu hạ lồng cốt thép vào trong hào

- Cố định cốt thép vào đỉnh tường dẫn

- Dùng cần cẩu hạ ống đổ vào bên trong hào

Bước 4

- Tiến hành đổ bê tông vào hào bằng phương pháp đổ bê tông trong nước

- Trong quá trình đổ, ống đổ phải luôn ngập trong bê tông ít nhất 2m

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 93

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Sau khi đổ bê tông đạt cao độ thiết kế tiến hành đưa ống đổ lên

Bước 5

- Tiêp tục tiến hành trình tự thi công như vậy để hoàn thành xong toàn bộ đoạn đường theo thiết kế

Tường dẫn được làm bằng Bê tông Cốt thép đúc sẵn 24Mpa, với kích thước như hình vẽ. Giữa hai tường có thanh chống ngang.

Hình 3.1.1: Kiểu tường mặt cắt tường dẫn Bê tông cốt thép

Thi công hào đào: Lựa chọn máy đào: Máy đào được lựa chọn dựa trên điều kiện đất nền và phạm vi hoạt động cho phép tại hiện trường (với đất mềm yếu nên lựa chọn máy đào gầu ngoạm).

Dung dịch bentonite phải phù hợp, đảm bảo ổn định thành vách. Khi đào luôn đảm bảo mặt dung dịch bentonite luôn cao hơn miệng đào 0,2m.

Đào đất với những loại đất mềm yếu dùng loại máy đào với gầu ngoạm tốc độ đào khoảng 4 – 10m/h. Khi gặp đất cứng kết hợp phương pháp khoan và ngoạm. Trình tự đào: đơn nguyên đầu tiên được đào hai mép trước, đào phần giữa sau, đối với đơn nguyên nằm giữa 2 đơn nguyên đã đổ bê tông thì đào giữa trước và đào hai mép sau.

Công tác bê tông cốt thép:

Chế tạo khung thép: Kích thước tổng thể phải căn cứ vào kích thước của đoạn hào và khả năng của cần trục.

Đổ bê tông: Đổ bê tông tường trong đất bằng phương pháp đổ bê tông trong nước.

Đấu nối các tường trong đất

Có nhiều cách để nối các đốt với nhau bằng: ống đầu nối, hộp đầu nối, đầu nối hình nêm, đầu nối kiểu phẳng, đầu nối kiểu cài vào. Trong nhà ga Thị Nghè này, các đốt được nối với nhau bằng đầu nối hình nêm. Trước khi nối phải đánh sạch bùn đất tại vị trí nối. Vật liệu làm đầu nối có thể bằng thép để chống thấm.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 94

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 3.1.3. Chuẩn bị đáy nền

3.1.3.1. Thi công cọc khoan nhồi

Sử dụng cọc khoan nhồi để làm hệ móng. Các cọc khoan nhồi này được thi công tại vị trí các cột nhà ga. Trình tự thi công cọc khoan nhồi như sau:

Bước 1

Định vị tim cọc (lỗ khoan). Đối với nhà ga này, tim cọc được định vị tại vị trí các cột của nhà ga. Sắp xếp thành 1 hàng theo phương dọc nhà ga, khoảng cách giữa các tim cọc bằng 10 mét.

Bước 2

Thi công các ống thép dài, tạo thành thành vách trên miệng hố khoan để tránh sụt miệng hố khoan.

Bươc 3

Khoan tạo lỗ, bơm dung dịch Bentonite để giữ thành. Vét cặn lắng, kiểm tra chiều sâu hố khoan so với chiều sâu thiết kế.

Bước 4

Hạ lồng thép và thổi rửa sạch hồ khoan lần 2.

Bước 5

Đổ bê tông bằng phương pháp đổ bê tông trong nước và thu hồi dung dịch Bentonite. Làm tương tự đối với các hố khoan khác.

Lưu ý:

- Cọc khoan nhồi này chỉ được thi công từ cao độ thiết kế đến đáy nhà ga. Phần đầu

trên của cọc được đập bỏ để đảm bảo chất lượng cho cọc.

- Trên cọc khoan nhồi được đặt sẵn các thép hình để làm thanh chống trong quá tình thi công các tầng sàn.

3.1.3.2. Tính toán cột chống đứng

- Lực dọc lớn nhất: N= 2906,410 kN (kết cấu chịu nén). Đây là lực do Midas GTS tính ra đối với 1m dài cột chạy dài dọc theo chiều dài ga. Nhưng để tính cột chống đứng này, ta quy lực về lực tập trung. Do đó lực dọc tập trung sẽ là 14802.05KN.

- Lực cắt lớn nhất: Zmax = 0 kN.

- Momen lớn nhất: Mmax = 0 kN/m.

- Các thông số đầu vào của thanh chống:

+ Chiều dài kết cấu tính toán L0 = 24.7 m. + Cường độ tính toán R = 2,1.105 KN/m2 (Thép CT34) + E = 2,1.108 KN/m2

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 95

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Hệ số điều kiện làm việc γ = 0.95

- Tính toán

+ Chiều dài tính toán của cột: L = L0. Μ = 24,7.0,5 = 12,35m

+ Độ mảnh giả thiết λgt = 50 (do N > 4000 KN), tra bảng 4.4 (KCT-TTT) ta được φ = 0.869 (φ là hệ số uốn dọc).

+ Diện tích mặt cắt cột:

+ Bán kính quán tính yêu cầu:

+ Chiều cao bản bụng yêu cầu:

+ Chiều rộng bản cánh yêu cầu:

Trong đó:

‘αx và αy là hệ số để xác định giá trị gần đúng các bán kính quán tính gần đúng của tiết diện:

αx = 0,42 (tra bảng 4.5 KCT-TTT)

αy = 0,24 (tra bảng 4.5 KCT-TTT)

+ Chọn kích thước cột

Bản cánh: bf = 0,8m và tf = 0,05m

Bản bụng: hw = 0,6m và tw = 0,03m

+ Đặc trưng hình học của cột theo tiết diện của cột đã chọn

Diện tích mặt cắt: F = 0,098m2 Momen quán tính theo phương x: Jx = 0,009m4 Momen quán tính theo phương y: Jy = 0,004268m4

Bán kính quán tính theo phương x: rx = 0,3m

Bán kính quán tính theo phương y: ry = 0,21m

Độ mảnh lớn nhất: λmax = 59 => φ = 0.869 0,827

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 96

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO + Kiểm tra độ bền

=> Thỏa điều kiện độ bền

+ Kiểm tra ổn định tổng thể:

=> Thỏa điều kiện ổn định tổng thể

+ Kiểm tra ổn định cục bộ

Bản bụng:

Trong đó

tra bảng 4.6 (KCT-TTT), = 57,6

 Thỏa mãn điều kiện ổng đinh bụng

Bản cánh:

Trong đó

tra bảng 4.6 (KCT-TTT), = 17,28

 Thỏa mãn điều kiện ổng đinh cánh

Sườn ngang cấu tạo:

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 97

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Theo mục 7.6 tiêu chuẩn 5575 – 2012 ta chọn sườn ngang cấu tạo có kích thước như sau:

Khoảng cách giữa các dầm ngang: a = 1,5m

Bề dày sườn ngang: ts = 0,004m

Bề rộng sườn ngang: bs = 0.06m

Kết luộn:

Lựa chọn thanh thép chứ I, có: Diện tích mặt cắt là F = 0,098m2

Kích thước bản cánh: bf = 0,8m và tf = 0,05m

Kích thước bản bụng: hw = 0,6m và tw = 0,03m

Sườn ngang: bs = 0.06m, ts = 0.004m, a = 1,5m.

Hình 3.1.2. Mặt cắt giằng chống đứng

3.1.4. Thi công vỏ nhà ga

- Đào đất xuống đủ sâu để có đủ không gian cho máy đào, máy xúc xuống hoạt động.

- Theo chiều rộng, đặt các thanh thép chữ I trên đỉnh tường chắn. Thi công đỉnh nhà ga, đỉnh nhà ga này được nâng đỡ tường chắn và thanh thép hình được thi công trước. Đỉnh nhà ga được chừa một lỗ chờ đủ rộng để có thể vận chuyển đất lên, các loại máy để xuống thi công các tầng sàn tiếp theo.

- Đắp đất trả lại đỉnh nhà ga, để trả lại bặt bằng cho các phương tiện giao thông đi lại.

- Các tấm sàn tiếp theo bên dưới được thi công tuần tự. Các tấm sàn BTCT này cũng đóng vai trò giằng chống cho tường chắn đất bằng cách liên kết trực tiếp với tuờng qua các mối nối. Dùng ngay đất đang có làm coppha cho sàn này nên không phải cây chống. Tại sàn này để một lỗ trống khoảng 2mx4m để vận chuyển những thứ sẽ cần chuyển từ dưới lên và trên xuống.Khi sàn đủ cứng, qua lỗ trống xuống dưới mà moi đất tạo khoảng không gian cho tầng hầm sát trệt. Lại dùng nền làm coppha cho tầng hầm tiếp theo. Rồi lại moi tầng dưới nữa cho đến nền cuối cùng thì đổ lớp nền đáy. Cột được đổ sau khi đã đổ sàn dưới. Cốt thép của sàn và dầm được nối với tường nhờ

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 98

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

khoan xuyên tường và lùa thép sau. Dùng vữa ximăng trộn với Sikagrout bơm sịt vào lỗ khoan đã đặt thép.

- Sau khi đã thi công tầng đáy nhà ga thì các phần còn lại được hoàn thiện theo các phương pháp truyền thống.

- Xây lắp các công trình kỹ thuật trong nhà ga như kiến trúc, điện, thông tin tín hiệu, đường sắt trong ga và các phương tiện phục vụ cho việc điều hành và quản lý nhà ga.

3.1.5. Công tác chống thấm

Để chống thấm ta sử dụng loại bê tông có phụ gia chống thấm. Đặc biệt là đối với phương pháp thi công tường trong đất thì việc thi công chống thấm là rất khó khăn. Các vật liệu chống thấm dạng lỏng quét phải có tính chất bền lâu dài trong môi trường ẩm ướt không bị tan trong nước hoặc bị rửa trôi, không độc hại, bám dính tốt với bề mặt bê tông, có khả năng đàn hồi nhất định, tạo lớp màng kín ngăn nước thấm qua. Ở đây ta sử dụng bitum để chống thấm. Chống thấm trong nhà ga này sử dụng Bitum chống thấm và màng chống thấm.

+ Lớp Bitum: Dùng chổi quét từng lớp mỏng bitum sao cho không để lại bọt khí, số lượng lớp quét 2-3 lớp, quét lớp sau khi lớp trước đã bám dính tốt vào bề mặt bê tông, chiều dày của tất cả các lớp quét 1-2 mm. Trước khi quét lớp chống thấm phải chuẩn bị bề mặt bê tông sạch sẽ tương đối phẳng và khô ráo( các vị trí bê tông khuyết tật phải được trám vá bằng vữa xi măng cát tỉ lệ 1:2).

+ Lớp Màng:

Vệ sinh công nghiệp bằng máy toàn bộ bề mặt cần chống thấm .

Bề mặt phải cứng, sạch, khô và không còn dính vữa yếu, dầu mỡ hoặc các tạp chất khác .

Dán màng chống thấm lên toàn bộ bề mặt cần xử lý.

Do đặc thù của sản phẩm là màng chống thấm nguội tự dính không cần tác dụng của nhiệt nên biên độ chồng mí giữa các lần tiếp giáp là 70 mm-100 mm .

Trát 01 lớp bêtông lưới thép dầy từ 3 đến 4cm lên toàn bộ bề mặt thành và đáy bể nhằm bảo vệ bề mặt màng chống thấm, tăng hiệu quả và kéo dài thời gian bền vững của công trình.

+ Để ngăn cản nước thấm qua các khe giữa các block ta các chốt ngăn nước.

Hình 3.1.3: Cấu tạo của chốt ngăn nước

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 99

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Tiếp sau đó sẽ thi công lớp tường nhà ga có bề dày 300mm, lớp tường này vừa có tác dụng là tường nhà ga vừa hỗ trợ trong việc chống thấm.

3.1.6. Biện pháp lắp đặt đường ray

Sau khi hoàn thiện thi công nhà ga, tiến hành lắp đặt đường ray khai thác.

Đổ một lớp bêtông đến cao độ thiết kế. Khi bêtông đạt cường độ tiến hành lắp đặt các thiết bị của kết cấu tầng trên: tà vẹt bêtông, tấm đệm, ray và các phụ kiện liên kết.

Ray sử dụng trong nhà ga là loại ray P50. Các thanh ray được hàn tiếp xúc với nhau bằng phương pháp hàn điện từng chùm ray có chiều dài tới 300m. Mục đích tạo sự mềm mại cho cung đường, giảm tiếng ồn và mức độ phân rã đường.

Hình 3.1.4: Cấu tạo của đường ray

1. Tấm đệm ray; 2. Cóc ray; 3. Bulông cóc; 4. Lông đền lò xo; 5. Đinh vít;

6. Tấm đệm cao su; 7. Tà vẹt.

3.1.7. Lắp đặt các thiết bị phụ trợ trong quá trình thi công

- Thiết bị thông gió cho quá trình thi công:

Môi trường thi công ngầm cần đảm bảo cung cấp đầy đủ không khí sạch, tạo điều kiện thích nghi về độ ẩm, nhiệt độ, áp lực. Những thiết bị này bao gồm: máy nén không khí thấp áp, máy quạt gió và các loại thiết bị dùng để vận chuyển không khí như: đường ống, cửa van, máy tiêu âm, lọc bụi cùng các thiết bị phụ trợ khác.

Lượng không khí được cung cấp khi thông gió cho quá trình thi công ga ngầm không được nhỏ hơn 3m3 khí sạch/phút/người. Tỷ lệ thành phần không khí theo yêu cầu để đảm bảo sức khỏe cho người và nâng cao năng suất lao động là: lượng O2 không dưới 20%, lượng CO2 tối đa là 0,5% và nhiệt độ không quá 250C.

- Thiết bị vận chuyển đất vụn:

Loại thiết bị này gồm hai bộ phận: thiết bị vận chuyển từ trong hầm ra đến mặt đất, thiết bị vận chuyển đến bãi thải.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Ta sử dụng máy đào để đào đất rồi dùng máy ủi để dồn đất lại về hố tạm, sau đó đưa đất lên mặt đất bằng cẩu nâng. Cuối cùng đất được vận chuyển đến bãi thải bằng xe tải.

- Thiết bị điện:

Thiết bị điện trong thi công ga ngầm gồm có: thiết bị môtơ thoát nước, chiếu sáng, dẫn điện các thiết bị thi công và thiết bị điều khiển.

Trong quá trình thi công ga ngầm ta phải sử dụng ánh sáng nhân tạo. Chiếu sáng tốt sẽ đảm bảo an toàn, giảm nhẹ sức lao động, kỹ thuật thi công chính xác và tăng năng suất lao động lên 15 - 20%. Chiếu sáng chung sử dụng đèn cao áp thủy ngân, công suất 250W. Độ cao đèn h = 6m, khoảng cách bóng l = 10m. Chiếu sáng cá nhân, thợ thi công và cán bộ kỹ thuật sử dụng đèn mũ và đèn sách tay ắc quy 5,5V.

- Thiết bị thông tin liên lạc:

Thiết bị thông tin liên lạc bao gồm các thiết bị liên lạc đảm bảo công tác bình thường hàng ngày và thiết bị cảnh báo khi phát sinh tình hình khẩn cấp. Các thiết bị này ngoài yêu cầu phải có tính năng phòng ẩm khá tốt còn phải có độ tin cậy cao và cần thiết bị dự trữ khi cần.

- Thiết bị cấp và thoát nước:

Các công tác cần cung cấp nước trong quá trình thi công: công tác đổ bê tông, các máy vận chuyển đất đá...Nước được sử dụng lấy từ trạm xử lý nước cấp trong khu vực, được đưa tới nới sử dụng theo đường ống tự chảy, thường sử dụng các loại máy bơm để cung cấp nước.

Thiết bị thoát nước chủ yếu có nhiệm vụ thoát nước mặt đào, thoát nước rò rỉ trong hầm và thoát nước thải thi công. Thiết bị thường dùng là máy bơm, ống nước, cửa van,...

3.2. TỔ CHỨC THI CÔNG NHÀ GA

3.2.1. Nguyên tắc thiết kế, tổ chức thi công

Khi thiết kế tổ chức và thiết kế thi công cần phải tuân theo những nguyên tắc sau đây:

- Đảm bảo thời hạn và tìm mọi biện pháp để tăng tốc độ thi công.

- Cơ giới hóa cao nhất và tiến tới tự động hóa trong quá trình thi công.

- Áp dụng tối đa các cấu kiện, chi tiết lắp ghép được chế tạo trong nhà máy.

- Hạ giá thành.

- Khối lượng công trình tạm thời nhỏ nhất.

3.2.2. Công tác tổ chức kỹ thuật

3.2.2.1. Giai đoạn 1

a. Biện pháp tổ chức

- Nghiên cứu các thông số qua thiết kế kỹ thuật và thi công.

- Giải quyết các vấn đề vật liệu...

- Xác định tổ chức chuyên môn hóa.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 101

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Lắp đặt máy móc thiết bị

b. Xây dựng mạng lưới giao thông ngoài mặt bằng xây dựng

Xây dựng hệ thống đường công vụ phục vụ cho công tác vận chuyển thiết bị vật liệu, vận chuyển đất đá trong thi công...

3.2.2.2. Giai đoạn 2

- San lấp mặt bằng, lập hàng rào công trình...

- Xây dựng hệ thống kho bãi.

- Xây dựng các công trình tạm.

- Phác họa công trình trên thực địa.

- Xây dựng hệ thống đường điện, hệ thống cấp nước.

3.2.3. Lập bảng tiến độ thi công

Bảng 3.2.1: Bảng tiến độ thi công

BẢNG TÍNH TOÁN THỜI GIAN THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CHÍNH

Số

Công

STT Mã hiệu

Đơn vị

Khối

Khối lượng

Số ngày

Nội dung công việc - Thành phần hao phí

Tính

Lượng

TT

tác

công việc

Yêu cầu (Ca)

thi công

Số lượng nhân công (máy)

Công tác chuẩn bị

2 tháng

1

Xây dựng mặt bằng thi công

3 tháng

2

Lắp đặt các mạng lưới trên mặt đất

2 tháng

3

AC.35100

5,805.43

Đào tường Barrette Nhân công

(1x1,2x2,8) M3

+ Nhân công 4,0/7

Công

21,297.216

109.0

1,161.666

6.0

1,161.666

6.0

4

46.467

1.0

Thi công tường Barrette

AC.32800

19,506.24

Máy thi công + Máy cẩu bánh xích 50T + Máy gầu đào 125Cv +Máy khác Bơm dung dịch Bentonite Nhân công

+ Nhân công 4,0/7

Công

11,313.619

58.0

975.312

5.0

Máy thi công + Máy trộn dung dịch

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 102

975.312

5.0

975.312

5.0

58.519

1.0

AF.67100

Tấn

2,077.18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy sàng rung + Máy bơm 200M3/h +Máy khác Sản xuất, lắp dựng cốt thép trên cạn Nhân công

+ Nhân công 4,0/7

Công

22,433.552

120.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

5,442.213

29.0

+ Máy cắt uốn 5kW

332.349

10.0

249.262

2.0

AF.35000

19,506.24

+ Cần cẩu 50 Tấn Bê tông tường Barrette Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

23,407.488

130.0

Máy thi công

721.731

4.0

721.731

4.0

28.869

1.0

AC.34500

228.00

+ Cần cẩu 25T + Máy bơm BT 50M3/h + Máy khác Lắp đặt ống vách cho cọc khoan nhồi Nhân công

+ Nhân công 4,5/7

Công

1,001.604

7.0

Máy thi công

+ Cần cẩu 25T

17.305

1.0

+ Búa rung BP 170

17.305

1.0

1.731

1.0

AC.34000

1,900.00

+ Máy khác Khoan lỗ cọc khoan nhồi Nhân công

5

+ Nhân công 4,5/7

Công

10,182.100

71.0

Thi công Cọc khoan nhồi

568.100

5.0

28.405

1.0

AC.32800

1,491.50

Máy thi công + Máy khoan T2W, 300CV + Máy khác Bơm dung dịch Bentonite Nhân công

+ Nhân công 4,0/7

Công

865.070

6.0

74.575

1.0

Máy thi công + Máy trộn dung dịch + Máy sàng rung

74.575

1.0

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 103

74.575

1.0

4.475

1.0

AF.67100

114.00

Tấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy bơm 200M3/h + Máy khác Sản xuất, lắp dựng cốt thép trên cạn Nhân công

+ Nhân công 4,0/7

Công

1,231.200

8.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

298.680

2.0

+ Máy cắt uốn 5kW

18.240

1.0

13.680

1.0

AF.35000

642.84

+ Cần cẩu 50 Tấn Bê tông cọc khoan nhồi Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

707.120

5.0

Máy thi công

50.784

1.0

50.784

1.0

2.031

1.0

AI.61130

Tấn

890.16

+ Cần cẩu 25T + Máy bơm BT 50M3/h + Máy khác Sản xuất cột chống bằng thép hình Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

8,456.492

57.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

1,068.188

7.0

445.079

3.0

1,335.236

9.0

+ Máy cắt + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 30T

284.850

2.0

156.668

2.0

6

AI.61110

Tấn

890.16

Thi công cột chống đứng

+ Máy khác Lắp dựng cột chống Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

5,340.942

38.0

Máy thi công

+ Cẩu 30T

222.539

2.0

1,459.858

11.0

356.063

3.0

89.016

1.0

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Máy nén khí 6M3/ph + Máy khác

106.374

1.0

100M3

114.00

AB.26130 Đào đất

Nhân công

7

+ Nhân công 3.0/7

Công

1,197.000

40.0

Máy thi công

Đào và vận chuyển đất lớp 1

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 104

136.800

5.0

AB.59100

100M3

114.00

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

316.920

10.0

Máy thi công

+ Máy cào vơ

85.044

3.0

+ Máy ủi 140CV

11.628

2.0

259.122

10.0

AI.11300

Tấn

467.74

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

11,744.016

60.0

Máy thi công

1,089.834

6.0

935.480

5.0

56.129

1.0

8

AI.61150

Tấn

467.74

Thi công giằng chống ngang 1

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Nhân công 4.5/7

Công

2,878.004

70.0

Máy thi công

+ Cẩu 10T

192.709

5.0

608.062

15.0

187.096

5.0

AF.82300

100M2

30.40

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn sàn đỉnh nhà ga Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

1,018.400

60.0

Máy thi công

45.600

5.0

7.600

2.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

7.600

2.0

9

1.216

1.0

Đổ sàn đỉnh nhà ga

AF.61700

1 Tấn

231.17

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép đỉnh nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

2,773.992

100.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

259.599

10.0

+ Máy cắt uốn 5kW

73.973

3.0

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 105

9.247

3.0

6.935

2.0

+ Vận thăng 0.8T + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 40T

6.935

2.0

7.134

1.0

AF.22300

2,280.00

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy khác Đổ bê tông sàn đỉnh nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

8,071.200

150.0

20.520

2.0

34.200

3.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

34.200

3.0

1.778

1.0

AB.64000

100M3

114.00

Công

+ Máy khác Đắp đất đỉnh nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.0/7

198.360

5.0

10

Máy thi công

+ Máy đầm 9T

47.880

2.0

+ Máy ủi 110CV

23.940

1.0

+ Máy khác

4.053

1.0

Đắp đất phía trên đỉnh nhà ga, trả lại mặt bằng giao thông

100M3

162.64

AB.26130 Đào đất

Nhân công

+ Nhân công 3.0/7

Công

1,707.720

42.0

Máy thi công

195.168

5.0

AB.59100

100M3

162.64

11 + Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

Đào và vận chuyển đất lớp 2

+ Nhân công 4.0/7

Công

452.139

11.0

Máy thi công

+ Máy cào vơ

121.329

3.0

+ Máy ủi 140CV

16.589

1.0

369.681

10.0

AI.11300

Tấn

467.74

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

11,744.016

43.0

137

12

Máy thi công

Thi công giằng chống ngang 2

1,089.834

4.0

137

935.480

4.0

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW

117

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 106

56.129

2.0

AI.61150

Tấn

467.74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Nhân công 4.5/7

Công

2,878.004

49.0

Máy thi công

+ Cẩu 10T

192.709

4.0

608.062

11.0

187.096

4.0

AF.82300

100M2

30.40

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn sàn tầng 1 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

1,018.400

60.0

Máy thi công

45.600

3.0

7.600

2.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

7.600

2.0

1.216

1.0

AF.61700

1 Tấn

43.55

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép sàn tầng 1 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

522.626

20.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

48.909

2.0

13

+ Máy cắt uốn 5kW

13.937

2.0

Đổ sàn tầng 1 nhà ga

1.742

2.0

1.307

2.0

+ Vận thăng 0.8T + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 40T

1.307

2.0

1.344

1.0

AF.22300

1,064.00

+ Máy khác Đổ bê tông sàn tầng 1 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

3,766.560

150.0

191.520

10.0

319.200

15.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

319.200

15.0

16.598

1.0

AF.61400

1 Tấn

12.60

14 + Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép cột (đỉnh - sàn 1) Nhân công

Đổ bê tông cột đoạn (đỉnh -

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 107

+ Nhân công 3.5/7

Công

122.724

15.0

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

sàn tầng 1)

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

18.774

3.0

2.016

2.0

2.772

2.0

+ Máy cắt uốn 5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

2.772

2.0

0.527

1.0

AF.82100

100M2

4.80

+ Máy khác Ván khuôn cột (đỉnh - sàn 1) Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

192.000

20.0

Máy thi công

7.200

1.0

1.200

1.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.200

1.0

0.192

1.0

AF.22200

144.00

+ Máy khác Đổ bê tông cột (đỉnh - sàn 1) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

527.040

50.0

28.800

5.0

50.400

5.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

50.400

5.0

+ Máy khác

2.592

1.0

100M3

216.60

AB.26130 Đào đất

Nhân công

+ Nhân công 3.0/7

Công

2,274.300

60.0

Máy thi công

259.920

7.0

AB.59100

100M3

216.60

15 + Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

Đào và vận chuyển đất lớp 3

+ Nhân công 4.0/7

Công

602.148

16.0

Máy thi công

+ Máy cào vơ

161.584

5.0

+ Máy ủi 140CV

22.093

2.0

492.332

15.0

AI.11300

Tấn

467.74

16 Thi công giằng

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 108

+ Nhân công 4.0/7

Công

11,744.016

43.0

137

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

chống ngang 3

Máy thi công

1,089.834

4.0

137

935.480

4.0

117

56.129

2.0

AI.61150

Tấn

467.74

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Nhân công 4.5/7

Công

2,878.004

56.0

Máy thi công

+ Cẩu 10T

192.709

4.0

608.062

12.0

187.096

4.0

AF.82300

100M2

30.40

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn sàn tầng 2 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

1,018.400

4.0

128

Máy thi công

45.600

1.0

7.600

1.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

7.600

1.0

1.216

1.0

AF.61700

1 Tấn

3,234.02

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép sàn tầng 2 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

38,808.213

150.0

130

Máy thi công

17

+ Máy hàn 23kW

3,631.802

15.0

122

Đổ sàn tầng 2 nhà ga

+ Máy cắt uốn 5kW

1,034.886

5.0

104

129.361

3.0

97.021

3.0

+ Vận thăng 0.8T + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 40T

97.021

2.0

99.802

1.0

AF.22300

2,128.00

+ Máy khác Đổ bê tông sàn tầng 2 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

7,533.120

150.0

383.040

8.0

638.400

13.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 109

+ Cẩu tháp 25T

638.400

13.0

33.197

1.0

AF.61400

1 Tấn

11.80

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép cột (sàn 1 - sàn 2) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

114.932

15.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

17.582

5.0

1.888

1.0

2.596

1.0

+ Máy cắt uốn 5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

2.596

1.0

0.493

1.0

AF.82100

100M2

6.20

+ Máy khác Ván khuôn cột ( sàn 1 - sàn 2) Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

248.000

35.0

18

Máy thi công

9.300

2.0

Đổ bê tông cột đoạn (sàn tầng 1 - sàn tầng 2)

1.550

1.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.550

1.0

0.248

1.0

AF.22200

185.00

+ Máy khác Đổ bê tông cột ( sàn 1 - sàn 2) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

677.100

50.0

37.000

3.0

64.750

5.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

64.750

5.0

+ Máy khác

3.330

1.0

100M3

163.40

AB.26130 Đào đất

Nhân công

+ Nhân công 3.0/7

Công

1,715.700

45.0

Máy thi công

196.080

5.0

19

AB.59100

100M3

163.40

Đào và vận chuyển đất lớp 4

+ Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

454.252

11.0

Máy thi công

+ Máy cào vơ

121.896

3.0

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 110

+ Máy ủi 140CV

16.667

2.0

371.408

9.0

AI.11300

Tấn

467.74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

11,744.016

43.0

137

Máy thi công

1,089.834

4.0

137

935.480

4.0

117

56.129

2.0

20

AI.61150

Tấn

467.74

Thi công giằng chống ngang 4

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Nhân công 4.5/7

Công

2,878.004

50.0

Máy thi công

+ Cẩu 10T

192.709

4.0

608.062

11.0

187.096

4.0

AF.82300

100M2

30.40

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn sàn tầng 3 nhà ga Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

1,018.400

55.0

Máy thi công

45.600

5.0

7.600

2.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

7.600

2.0

1.216

1.0

AF.61700

1 Tấn

46.42

21 + Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép sàn tầng 3 nhà ga Nhân công

Đổ sàn tầng 3 nhà ga

+ Nhân công 3.5/7

Công

557.056

30.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

52.131

15.0

+ Máy cắt uốn 5kW

14.855

5.0

1.857

3.0

1.393

3.0

+ Vận thăng 0.8T + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 40T

1.393

2.0

1.433

1.0

AF.22300

1,368.00

+ Máy khác Đổ bê tông sàn tầng 3 nhà ga Nhân công

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 111

+ Nhân công 3.5/7

Công

4,842.720

100.0

246.240

10.0

410.400

15.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

410.400

15.0

21.341

1.0

AF.61400

Tấn

12.32

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép cột (sàn 2 - sàn 3) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

119.968

20.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

4.0

18.352

1.0

1.971

1.0

2.710

+ Máy cắt uốn 5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.0

2.710

1.0

0.515

AF.82100

100M2

5.40

+ Máy khác Ván khuôn cột ( sàn 2 - sàn 3) Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

216.000

25.0

22

Máy thi công

1.0

8.100

Đổ bê tông cột đoạn (sàn tầng 2 - sàn tầng 3)

1.0

1.350

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.0

1.350

1.0

0.216

AF.22200

162.00

+ Máy khác Đổ bê tông cột ( sàn 2 - sàn 3) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

592.920

25.0

3.0

32.400

5.0

56.700

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

5.0

56.700

+ Máy khác

1.0

2.916

100M3

244.72

AB.26130 Đào đất

Nhân công

+ Nhân công 3.0/7

Công

2,569.560

60.0

23

Máy thi công

Đào và vận chuyển đất lớp 5

+ Máy đào 0.8M3

293.664

7.0

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 112

AB.59100

100M3

244.72

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

680.322

16.0

Máy thi công

+ Máy cào vơ

182.561

5.0

+ Máy ủi 140CV

24.961

2.0

556.249

15.0

AI.11300

Tấn

467.74

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

11,744.016

40.0

147

Máy thi công

1,089.834

4.0

137

935.480

4.0

117

56.129

2.0

24

AI.61150

Tấn

467.74

Thi công giằng chống ngang 5

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Nhân công 4.5/7

Công

2,878.004

48.0

Máy thi công

+ Cẩu 10T

192.709

4.0

608.062

10.0

187.096

4.0

AF.82300

100M2

30.40

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn đáy nhà ga Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

1,018.400

35.0

Máy thi công

45.600

5.0

7.600

2.0

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

7.600

2.0

1.216

1.0

25 Đổ sàn đáy nhà ga

AF.61700

Tấn

362.62

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép đáy nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

4,351.392

150.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

407.218

15.0

+ Máy cắt uốn 5kW

116.037

5.0

+ Vận thăng 0.8T

14.505

3.0

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 113

10.878

3.0

+ Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 40T

10.878

2.0

11.190

1.0

AF.22300

3,648.00

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

+ Máy khác Đổ bê tông sàn đáy nhà ga Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

12,913.920

178.0

656.640

10.0

1,094.400

15.0

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1,094.400

15.0

56.909

1.0

AF.61400

Tấn

15.99

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép cột (sàn 3- sàn đáy) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

155.694

25.0

Máy thi công

+ Máy hàn 23kW

3.0

23.818

1.0

2.558

1.0

3.517

+ Máy cắt uốn 5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.0

3.517

1.0

0.192

AF.82100

100M2

7.01

+ Máy khác Ván khuôn cột ( sàn 3 - đáy) Nhân công

+ Nhân công 4.0/7

Công

280.320

36.0

26

Máy thi công

1.0

10.512

Đổ bê tông cột đoạn (sàn tầng 3 - đáy)

1.0

1.752

+ Máy hàn 23kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

1.0

1.752

1.0

14.016

AF.22200

210.24

+ Máy khác Đổ bê tông cột ( sàn 3 - đáy) Nhân công

+ Nhân công 3.5/7

Công

769.478

50.0

3.0

42.048

5.0

73.584

Máy thi công + Máy đầm dùi 1,5kW + Vận thăng lồng 3T + Cẩu tháp 25T

5.0

73.584

+ Máy khác

1.0

3.784

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 114

Xây dựng hoàn thiệt kết cấu chính của nhà ga

100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

27

Lắp đặt các hạng mục đường ray, thông tin tín hiệu cho ga

100

28

Hoàn thiện và đi vào hoạt động

Công tác hoàn thiện và lắp đặt các trang thiết bị cho nhà ga Hoàn thiện và đi vào hoạt động

3.3. AN TOÀN LAO ĐỘNG

3.3.1. Huấn luyện an toàn lao động

Đẩy mạnh và nâng cao hiểu biết an toàn lao động cho nhân viên trong công trường, đảm bảo thói quen làm việc an toàn của tất cả mọi người trong suốt quá trình làm việc.

Hướng dẫn cho tất cả mọi người làm việc trong công trường các thói quen làm việc an toàn, thông tin, chỉ dẫn cần thiết.

Nhân viên an toàn, giám sát công trường của nhà thầu sẽ chủ trì họp an toàn lao động 5 phút mỗi ngày và 30 phút thứ 6 mỗi tuần.

Lớp huấn luyện an toàn lao động bao gồm:

- Chính sách an toàn lao động của công ty.

- Nhiệm vụ chung của người lao động.

- Luật an toàn lao động.

- Các thủ tục giải quyết và báo cáo an toàn lao động.

- Hướng dẫn cấp cứu dưới mọi thời tiết.

- Các nguyên hiểm tiềm ẩn trong thi công và biện pháp phòng tránh.

- Các biện pháp phòng chống cháy nổ trong công trường xây dựng.

- Hướng dẫn sử dụng các loại phương tiện bảo vệ cá nhân.

- Biển báo an toàn phải được bố trí nói làm việc để cảnh báo mọi người như (không phận sự miễn vào, mối nguy về điện...).

- Giám sát an toàn và giám sát công trường phải có mặt tại công trường trong suốt quá trình thi công.

- Rào chắn an toàn sẽ được bốn trí quanh khu vực làm việc.

- Tất cả các phương tiện cá nhân thích hợp phải được cung cấp như nón bảo hộ lao đông, giày bảo hộ lao động, kính an toàn, găng tay, nút tai chống ồn,...

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 115

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO -

Phải có chứng chỉ an toàn hành nghề, giấy phép, giấy khám sức khỏe, bảo hiểm, hợp đồng lao động.

- Tất cả hồ sơ thiết bị, máy móc như cẩu, xe tải... phải được nộp cho nhà thầu chính trước khi vào công trường.

3.3.2. Chuẩn bị cho tình huống khẩn cấp

3.3.2.1. Trưởng nhóm ứng cứu, đội điều phối và đội ứng cứu tình huống khẩn cấp

Quản lý công trường sẽ chỉ định một trưởng nhóm ứng cứu tính huống khẩn cấp, đồi phối viên và các thành viên đội ứng cứu tình huống khẩn cấp. Việc bổ nhiệm được lập bằng văn bản cùng những nhiệm vụ cụ thể.

Điều phối viên tình huống khẩn cấp và đội ứng cứu phải được huấn luyện đầy đủ để có năng lực thực hiện các biện pháp phản ứng trong các trường hợp khẩn cấp.

3.3.2.2. Sơ cấp cứu

Bố trí một tủ thuốc sơ cấp cứu trên công trường. Các tủ thuốc sơ cấp cứu nên được đặt dưới sự quản lý của người được bổ nhiệm.

Mỗi tủ thuốc sơ cấp cứu phải được đặt ở một vị trí xác đinh rõ ràng và dễ tiếp cận. Tủ thuốc phải có khả năng chống được ẩm ướt, bụ và chất dơ bẩn, và được đánh dấu rõ ràng bằng một chứ thập màu trắng trên nền màu xanh lá cây.

Kiểm tra tủ thuốc ít nhất một tháng một lần bằng cách làm theo danh sách của tủ thuốc sơ cấp cứu.

Nhân viên sơ cấp cứu, đội vệ sinh phải được bố trí trên công trường.

3.3.2.3. Phương pháp ứng tình huống cứu khẩn cấp trong trường hợp hỏa hoạn

Khi một đám cháy được phát hiện, thiết bị báo cháy sẽ báo động.

Các thành viên trong nhóm ứng cứu sẽ tiến hành đến hiện trường đám cháy và cố gắng sử dụng các thiết bị chữa cháy để chữa cháy.

Nếu ngọn lửa không thể kiểm soát, người điều phối trong tình huống khẩn cấp sẽ quyết định nhờ sự hỗ trợ từ bên ngoài. Nếu như vậy, họ sẽ thu xếp thông báo đến các lựu lượng hỗ trợ, đảm bảo đến nơi một cách nhanh chóng, và cung cấp hỗ trợ cho lực lượng hỗ trợ để họ có thể thực hiện nhiệm vụ của mình một cách hiệu quả.

Nhóm ứng cứu khẩn cấp sẽ bắt đầu tiến hành sơ tán và điểm danh tại nơi tập trung.

Đội ứng cứu sẽ thông báo cho lực lượng hỗ trợ có người mất tích (nếu có) sau khi điểm danh.

Khi tình trạng khẩn cấp đã kết thúc, quản lý công trường sẽ thông báo công khai và báo cáo thiệt hại, thực hiện bất kì công việc khắc phục để đảm bảo sự an toàn của công trường trước khi quay lại làm việc.

3.3.2.4. Phương pháp ứng cứu tình huống khẩn cấp trong trường hợp tràn đổ hoặc rò rỉ hóa chất

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 116

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Lập hàng rào cách ly khỏi khu vực bị ô nhiễm và loại bỏ nguồn lửa hoặc nguồn nhiệt.

- Mặc đồ bảo hộ thích hợp khi sử lý hóa chất bị tràn đổ hay rò rỉ.

- Cố gắng ngăn chặn và giảm thiểu tràn đổ hay rò rỉ thêm, khoanh vùng khu vực bị ô nhiễm.

- Áp lục các loại vật liệu hấp thụ như cát, bột đá, bộ xử lý tràn đổ để hấp thụ và kiểm

soát lây lan.

- Xử lý, loại bỏ, lưu trữ và thải bỏ vật liệu hấp thụ ô nhiễm và xem như chất thải hóa chất.

- Điều phối viên ứng cứu phải được báo cáo việc hóa chất bị đổ hoăc rò rỉ.

3.3.2.5. Phương pháp ứng cứu các tình huống khẩn cấp trong các tường hợp khác

Khi một tình huống khẩn cấp xảy ra như sự sập đổ cần cẩu, các thiết bị nâng hạ, nổ hoặc các tình huống khẩn cấp khác, nhân viên công trường sẽ báo động và thông báo cho người điều phối tình huống khẩn cấp và các thành viên đội ứng cứu ngay lập tức.

Thành viên đội ứng cứu được cử đến hiện trường vụ tai nạn và làm bất cứ điều gì cho việc cứu hộ và trợ giúp khi có yêu cầu, phải nhận thực được việc đầu tiên là an toàn cho chính họ.

Người điều phối tình huống khẩn cấp sẽ quyết định hỗ trợ từ bất kỳ lựu lượng hỗ trợ nếu cần thiết. Nếu như vậy, họ sẽ thu xếp để thông báo cho lực lượng hỗ trợ đảm bảo đến nơi một cách nhanh chóng và cung cấp, hỗ trợ cho họ nhằm thực hiện nhiệm vụ một cách hiệu quả nhất.

Người điều phối tình huống khẩn cấp sẽ quyết định nến thấy việc sơ tán khỏi công trường là cần thiết. Nếu vậy, nhóm ứng cứu tình huống khẩn cấp sẽ bắt đầu tiến hành sơ tán và điểm danh tại vị trí tập trung.

Đội ứng cứu sẽ thông báo cho lực lượng hỗ trợ nếu thấy trường hợp mất tích xảy ra.

Khi tình huống khẩn cấp đã kết thúc, quản lý công trường sẽ thông báo công khai và báo cáo thiệt hại, thực hiện bất kì công việc khắc phục để đảm bảo sự an toàn của công trường trước khi quay lại làm việc.

3.3.2.6. Phương pháp khôi phục

Các phương pháp dưới đây được áp dụng để khôi phục công trường trở lại bình thường sau khi tình trạng khẩn cấp xảy ra:

- Giám đốc dự án và người được ủy quyền phải thực hiện kiểm tra công trường và có hành động khắc phục thích hợp khi có yêu cầu.

- Giám đốc dự án và người được ủy quyền xác nhận công trường đã an toàn.

- Báo cáo công trường để hoạt động bình thường lại.

- Cán bộ an toàn sẽ tiến hành điều tra sự cố.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 117

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Trong trường hợp công trường được tiếp quản bởi các cơ quan Chính phủ, phải làm

theo đúng hướng dẫn cho đến khi được miễn trừ bởi bộ phận có trách nhiệm.

3.3.3. Kiểm soát các quy trình lao động

Trong suốt quá trình thi công, các công tác cần được kiểm tra và luôn đảm bảo an toàn lao động trong thi công bao gồm công tác của các nhà thầu phụ. Các công tác cần được kiểm soát bao gồm:

- Chống cháy

- Làm việc trên cao

- Vệ sinh công trường.

- Bảo vệ khỏi các vật rơi từ trên cao xuống.

- Chất lỏng và khí dễ cháy.

- Sức khỏe và an toàn lao động cho khối văn phòng.

- An toàn cho thi công đào.

- An toàn cho các hoạt động lao động chân tay.

- An toàn trong đèn hàn và hàn điện,

- An toàn đối với giao thông, vận tải trên công trường.

- An toàn sử dụng điện.

- Các dụng cụ cầm tay.

- An toàn khi sử dụng thiết bị nâng.

- An toàn trong quá trình lắp ráp và cắt ống tremie.

- An toàn trong quá trình đổ bê tông.

- Các điều kiện gây hại đến sức khỏe.

- An toàn nơi công cộng.

3.3.4. Phân tích an toàn công việc (JSA), đánh giá rủi ro và giấy phép làm việc.

Tất cả rủi ro phải được kiểm soát bởi JSA hoặc đánh giá rủi ro tuân theo yêu cầu của nhà thầu chính.

JSA hoặc đánh giá rủi ro phải được tiến hành trước mỗi ngày làm việc và phỉa nộp cho toàn bộ phận quản lí an toàn của nhà thầu chính phê duyệt.

Rủi ro bao gồm:

- Làm việc trên cao.

- Công tác điện.

- Dụng cụ cầm tay sử dụng điện.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 118

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Trơn trượt trong quá trình làm viêc.

- Vật văng bắn.

- Tiếng ồn.

- Kẹt tay hoặc chân.

- Cẩu lật trong quá trình làm việc.

- Vệ sinh.

3.3. PHƯƠNG ÁN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

3.3.1. Kiểm soát ô nhiễm không khí

- Phun nước trong quá trình giao hàng.

- Giữ ẩm vật liệu lưu kho, hay đặt trong một khu vực được che chắn tốt, hoặc phun nước để duy trì toàn bộ bề mặt ẩm ướt.

- Tiến hành tưới nước một lần mỗi 2 giờ trong điều kiện thời tiết bình thường, và mỗi giờ trong điều kiện khô/ gió.

- Tránh ô nhiễm bụi: không cho phép bụi nhìn thấy ở khu vực xung quanh dự án vượt quá ngưỡng cho phép QCVN 05:2013/BTNMT.

- Hạn chế chuyên chở và giao hàng bằng xe cơ giới bên trong công trường.

- Xe vận chuyển nguyên vật liệu phải được che phủ.

- Giữ ẩm vật liệu còn tồn kho sau khi vận chuyển và rửa sạch bụi.

- Che phủ bao xi măng bằng tấm phủ không thấm nước.

- Kiểm soát chiều cao đổ chất thải với chiều cao tối thiểu để hạn chế bụi.

- Không đốt bất cứ gì trên công trường.

- Trong trường hợp ranh giới công trường tiếp giáp với với đường, đường phố, ngõ hoặc các khu vực công cộng, xây dựng hàng rào với chiều cao không thấp hơn 2,4m từ cao độ mặt đất dọc theo toàn bộ chiều dài ranh giới công trường ngoại trừ lối ra vào công trường.

- Không được đốt vật liệu nổ trong công trường.

- Giữ ẩm khu vực đang công tác đào đang được thi công.

3.3.2. Kiểm soát tiếng ồn

- Đảm bảo hàng rào bảo vệ trong suốt thời gian thi công và nếu cần thiết, giữ cửa ra vào luôn đóng kín.

- Định vị vị trí thiết bị thông tin liên lạc càng xa nơi chịu ảnh hưởng của tiếng ồn càng tốt.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 119

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Đóng tất cả các nắp đậy, che chắn cửa và kiểm tra các ống xả của các thiết bị như các

máy phát điện, máy ép khí trong suốt thời gian thi cồng.

- Tắt các thiết bị không làm việc.

- Những nơi các máy gây ra tiếng ồn lớn được sử dụng, vật liệu cách âm sẽ được sử dụng tùy vào điều kiện công trường để làm giảm tiếng ồn.

- Không sử dụng cùng lúc nhiều thiết bi tại cùng khu vực khi không cần thiết.

- Tránh gây phiền toái: Duy trì giờ làm việc tại công trường thích hợp (giờ giấc ban ngày/đêm).

- Tránh phát thải khí không hợp lý: Máy móc được sửa chữa và duy trì thường xuyên.

- Kiểm soát tiếng ồn không vượt quá quy định cho phép trong QCVN 27:2010/BTNMT.

3.3.3. Kiểm soát rung

- Không sử dụng cùng lúc nhiều thiết bi tại cùng khu vực khi không cần thiết.

- Kiểm soát độ rung trong quá trình thi công không vượt qua giới hạn cho phép trong quy chuẩn Việt Nam

3.3.4. Kiểm soát ô nhiễm nguồn nước

3.3.4.1. Nước thải thi công

- Cung cấp và duy trì hệ thống thiết bị xử lý thoát nước thải tạm thời trên công trường.

- Lắp đặt hệ thống thu gom nước thải.

- Tái sử dụng cho rửa xe, giảm bụi và làm sạch chung sẽ được áp dụng.

- Cung cấp thiết bị lọc dầu để loại bỏ dầu và dầu mỡ từ nước thải.

- Che phủ các bề mặt tiếp xúc của vật liệu tồn kho, làm sạch các mảnh vụn và đất.

- Định vị vị trí các khu vực lưu trữ vật liệu tạm thời tránh xa nguồn nước.

- Giảm thiểu lượng vật liệu tồn kho trên công trường.

- Cung cấp các máy bơm sử dụng cho các tình huống khẩn cấp.

- Xây dựng hệ thống che chắn xung quanh phạm vi công trường tránh không cho nước thải thoát ra mà không qua xử lý.

- Lắp các lỗ hổng giữa hàng rào công trường và mặt đất để tránh không cho nước thải thoát ra ngoài qua lỗ hổng mà không qua xử lý hoặc xây tường gạch dọc theo ranh giới công trường để tránh thoát nước bề mặt.

- Cung cấp và duy trì hệ thống thoát nước cho khu vực rửa xe và khu vực giáp ranh giữa công trường với khu vực dân cư/ đường xá để tránh khồng cho nước thải thoát ra các khu vực đó.

- Ngăn chặn thoát nước thải ra ngoài công trường tới các khu vực lân cận.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 120

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO - Bố trí làm sạch công trường ngay khi hoàn thành các công tác thi công.

- Đối với xe vận chuyển ra vào công trường phải được rửa xe trước khi ra công trường. Nước rửa xe phải được thu hồi, xử lý trước khi thải. Định kỳ vệ sinh hố lắng cầu rửa xe.

- Nước thải thi công (dung dịch Bentonite thải...). Nếu không được tuần hoàn để tái sử

dụng phải được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải.

3.3.4.2. Nước mưa

- Nguyên vật liệu phải được che đậy.

- Đào rãnh thu gom nước mưa xung quanh khu vực thi công.

3.3.4.3. Nước thải sinh hoạt

- Cung cấp đầy đủ nhà vệ sinh di động trong công trường. Thường xuyên lau dọn nhà vệ sinh.

- Định kỳ cho rút hầm cầu, tránh ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt và ô nhiễm không khí

xung quanh.

- Tuyệt đối không cho công nhân tắm, giặt tại công trường.

3.3.5. Kiểm soát chất thải

Chất thải rắn sinh hoạt

- Bố trí 3 thùng đựng rác có nắp đậy trên công trường.

- Cung cấp các thùng chứa rác thải sinh hoạt theo khu vực được bố trí. Dán nhãn phân biệt thùng đựng rác sinh hoạt.

- Hợp đồng vận chuyển rác thải rắn sinh hoạt với đơn vị có chức năng vận chuyển, thu gom rác thải hàng ngày.

- Chất thải nguy hại.

- Cung cấp thùng chứa rác thải nguy hại trên công trường. Dán nhãn phân biệt thùng đựng rác thải nguy hại.

- Tất cả các thùng đựng rác thải nguy hại được đưa vào khi chứa và che đậy tránh nước mưa.

- Hợp đồng với đơn vị có chức năng đến vận chuyển và xử lý.

3.3.6. Kiểm soát đất thải

- Đất đào thải bỉ được thu gom và hợp đồng với đơn vị có chức năng đến thu gom và

vận chuyển đến bãi đổ.

- Cấp giấy phép vận chuyển đất thải, giấy phép môi trường của bãi thải.

- Bãi đổ được chấp nhận vầ nghiệm thu của nhà tư vấn.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 121

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO 3.3.7. Giao thông

- Tránh ảnh hưởng tới đường giao thông công cộng.

- Vận tải sẽ được thực hiện tới công trường ngoài thời gian cao điểm của hệ thống giao thông công cộng.

- Máy móc xây dựng được bảo trì nhằm đảm bải tình trạng hoạt động tốt.

- Có phương tiện rửa bánh xa sạch sẽ trước khi lưu thông trên đường giao thông công cộng. Nếu bùn đất phát tán trên đường, phải quyét hoặc rửa để làm sạch.

3.3.8. Báo cáo

Giám sát công trường kiểm tra hiện trạng môi trường hàng ngày và kỹ sư môi trường kiểm tra hiện trạng công trường hàng tuần. Kỹ sư môi trường lập báo cáo hiện trạng môi trường của công trường hàng tháng và đệ trình cho ban quản lý.

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 122

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO PHỤ LỤC HÌNH

Hình 1.1.1: Bình đồ tổng thể hướng tuyến (tuyến 3B Ngã Sáu Cộng Hòa –Hiệp Bình Phước) .............................................................................................................................. 13

Hình 1.1.2: Trắc dọc tuyến và nhà ga ................................................................................ 14

Hình 1.1.3: Địa chất nhà ga .............................................................................................. 15

Hình 1.3.1: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công bằng phương pháp Top Down ......... 20

Hình 1.3.2: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga trụ cầu ........... 22

Hình 1.3.3: Mặt cắt dọc điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga trụ cầu ............... 23

Hình 1.3.4: Mặt cắt ngang điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga dạng cột ......... 24

Hình 1.3.5: Mặt cắt dọc điển hình nhà ga thi công theo phương pháp ga dạng cột ............ 25

Hình 1.4.1. Mặt cắt dọc nhà ga ......................................................................................... 29

Hình 1.4.2. Mặt bằng tầng 1 nhà ga .................................................................................. 29

Hình 1.4.3. Mặt bằng tầng 2 nhà ga .................................................................................. 29

Hình 1.4.4. Mặt bằng tầng 3 nhà ga .................................................................................. 29

Hình 1.4.5. Mặt bằng tầng 4 nhà ga .................................................................................. 30

Hình 1.4.6: Hệ thống thông gió ......................................................................................... 31

Hình 1.4.7: Sơ đồ hệ thống điện chiếu sáng ...................................................................... 34

Hình 2.1.1: Áp lực địa tầng tác dụng lên nhà ga ................................................................ 35

Hình 2.1.2: Áp lực đất đá thẳng đứng ............................................................................... 35

Hình 2.1.3: Sơ đồ tải trọng ngang tác dụng lên nhà ga ...................................................... 38

Hình 2.1.4: Sơ đồ áp lực thủy tĩnh tác dụng lên nhà ga ..................................................... 40

Hình 2.1.5: Sơ đồ xếp xe .................................................................................................. 40

Hình 2.1.6: Sơ đồ tải trọng xe ........................................................................................... 41

Hình 2.1.7: Sơ đồ tải trọng đoàn tàu ................................................................................. 42

Hình 2.1.8: Sơ đồ tải trọng người đi bộ ............................................................................. 43

Hình 2.2.1: Sơ đồ tính toán kết cấu ................................................................................... 48

Hình 2.2.2: Sơ đồ tính toán ............................................................................................... 49

Hình 2.2.3: Thiết lập phân tích.......................................................................................... 50

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 123

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Hình 2.2.4: Khai báo vật liệu ............................................................................................ 50

Hình 2.2.5: Khai báo tính chất cấu kiện ............................................................................ 51

Hình 2.2.6: Khai báo tính chất cấu kiện ............................................................................ 51

Hình 2.2.7: Chia nút mô hình ............................................................................................ 52

Hình 2.2.8: Gán cấu kiện mô hình .................................................................................... 52

Hình 2.2.9: Gán lò xo đất .................................................................................................. 53

Hình 2.2.10: Gán tải trọng ................................................................................................ 54

Hình 2.2.11: Gán điều kiện biên ....................................................................................... 54

Hình 2.2.12: Gán điều kiện biên ....................................................................................... 55

Hình 2.2.13: Phân tích mô hình ........................................................................................ 55

Hình 2.3.1. Biểu đồ chuyển vị nhà ga ............................................................................... 57

Hình 2.3.2. Biểu đồ lực dọc nhà ga ................................................................................... 58

Hình 2.3.3. Biểu đồ lực nhà ga.......................................................................................... 59

Hình 2.3.4. Biểu Momen nhà ga ....................................................................................... 60

Hình 2.4.1. Biểu Ứng suất nén lớn nhất nhà ga ................................................................. 61

Hình 2.4.2. Biểu Ứng suất kéo lớn nhất nhà ga ................................................................. 62

Hình 2.5.1. Các thông số cần thiết để tính để tính toán cốt thép cho kết cấu ...................... 63

Hình 2.5.2. Bố trí cốt thép cho tường chắn ........................................................................ 68

Hình 2.5.3. Bố trí cốt thép cho đỉnh nhà ga ....................................................................... 74

Hình 2.5.4. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 1 ......................................................................... 76

Hình 2.5.5. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 2 ......................................................................... 81

Hình 2.5.6. Bố trí cốt thép cho sàn tầng 3 ......................................................................... 83

Hình 2.5.7. Bố trí cốt thép cho đáy nhà ga ........................................................................ 89

Hình 2.5.8. Bố trí cốt thép cho cột .................................................................................... 92

Hình 3.1.1: Kiểu tường mặt cắt tường dẫn Bê tông cốt thép .............................................. 94

Hình 3.1.2. Mặt cắt giằng chống đứng .............................................................................. 98

Hình 3.1.3: Cấu tạo của chốt ngăn nước ........................................................................... 99

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 124

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO Hình 3.1.4: Cấu tạo của đường ray.................................................................................. 100

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 125

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO PHỤ LỤC BẢNG

Bảng 1.1.1: Các ga thuộc tuyến 3B (Ngã Sáu Cộng Hòa –Hiệp Bình Phước) .................... 13

Bảng 1.1.2: Thống kê thông số địa chất của các lớp đất .................................................... 15

Bảng 1.1.3: Bảng so sánh hai phương án thi công nhà ga ................................................. 26

Bảng 2.1.1: Tổng hợp tải trọng ngang tác dụng lên thành bên hông nhà ga ....................... 36

Bảng 2.1.2: Tổng hợp tải trọng ngang tác dụng tường chắn từ đáy nhà ga đến chân tường chắn phía trong ................................................................................................................. 38

Bảng 2.1.3: Tổng hợp áp lực thủy tĩnh lên nhà ga ............................................................. 39

Bảng 2.1.4: Bảng giá trị hệ số vượt tải .............................................................................. 44

Bảng 2.1.5: Bảng giá trị hệ số nền .................................................................................... 45

Bảng 2.1.6: Bảng tổng hợp tải trọng lên nhà ga ................................................................ 45

Bảng 2.1.7: Bảng tổng hợp tải trọng tính toán lên nhà ga .................................................. 46

Bảng 2.3.1. Bảng tổng hợp so sánh giá trị nội lực của TH1 và TH2 .................................. 56

Bảng 2.3.2. Bảng chuyển vị lớn nhất của các cấu kiện nhà ga ........................................... 56

Bảng 2.3.3. Bảng lực dọc lớn nhất của các cấu kiện nhà ga .............................................. 57

Bảng 2.3.4. Bảng cắt lớn nhất của các cấu kiện nhà ga ..................................................... 58

Bảng 2.3.5. Bảng Momen lớn nhất của các cấu kiện nhà ga .............................................. 59

Bảng 2.3.6. Bảng Ứng suất nén lớn nhất của các cấu kiện nhà ga ..................................... 60

Bảng 2.3.7. Bảng Ứng suất kéo lớn nhất của các cấu kiện nhà ga ..................................... 62

Bảng 3.2.1: Bảng tiến độ thi công ................................................................................... 102

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 126

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Báo cáo nghiên cứu khả thi: Thiết kế cơ sở tuyến 3B (Ngã Sáu cộng Hòa - Hiệp Bình Phước).

[2] Thiết kế công trình ga đường sắt đô thị - Pgs.Ts Phạm Văn Kí.

[3] Định mức xây dựng 1776 - Bộ xây dựng.

[4] Tiêu chuẩn nghành 22TCN: 18-79.

[5] Thi công hầm - Nguyễn Thế Phùng, Nguyễn Ngọc Tuấn.

[6] Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép - Gs. Nguyễn Đình Cống.

[7] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 356 – 2005

[8] Tiêu chuẩn Việt Nam kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 5574 – 2005

[9] Tiêu chuẩn bê tông cốt thép ACI 318 - 02

[10] Tiêu chuẩn Việt Nam kết cấu thép 5575 – 2005

[11] Sách kết cấu thép – Trần Thị Thôn

[12] Tiêu chuẩn kỹ thuật đường sắt Nhật Bản (quy chuẩn cấp bộ, thông tư, quy định bổ sung).

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỨC XM12CLC 1251090298 Trang 127

Đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật công trình giao thông: Thiết kế nhà ga phân bố sâu Thị Nghè (tại vị trí đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, thuộc tuyến Đường Sắt đô thị thành phố Hồ Chí Minh số 3B)

Chủ đề:

Khóa luận kinh tế quản lý

Khóa luận quản lý công nghiệp

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG SẮT METRO

HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ GA PHÂN BỐ SÂU THỊ NGHÈ

(TẠI VỊ TRÍ ĐƯỜNG XÔ VIẾT NGHỆ TĨNH, GẦN NHÀ THỜ

THỊ NGHÈ THUỘC TUYẾN METRO SỐ 3B)

GVHD 1 : TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

GVHD 2 : TS. ĐỖ KHÁNH HÙNG

SVTH

: NGUYỄN VĂN ĐỨC

LỚP

: XM12CLC

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2017

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

PHẦN II: THIẾT KẾ NHÀ GA PHÂN BỐ SÂU THỊ NGHÈ

𝑏 =

+  (1.5)

𝑁𝑡 =

- Nguồn dự phòng sử dụng: Tổ máy phát điện diesel, UPS.

- Nghiên cứu các thông số qua thiết kế kỹ thuật và thi công.

BẢNG TÍNH TOÁN THỜI GIAN THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CHÍNH

Số

Công

STT Mã hiệu

Đơn vị

Khối

Khối lượng

Số ngày

Nội dung công việc - Thành phần hao phí

Tính

Lượng

TT

tác

công việc

Yêu cầu (Ca)

thi công

Số lượng nhân công (máy)

1

2

3

Đào tường Barrette Nhân công

4

Thi công tường Barrette

Máy thi công + Máy cẩu bánh xích 50T + Máy gầu đào 125Cv +Máy khác Bơm dung dịch Bentonite Nhân công

+ Máy sàng rung + Máy bơm 200M3/h +Máy khác Sản xuất, lắp dựng cốt thép trên cạn Nhân công

+ Cần cẩu 50 Tấn Bê tông tường Barrette Nhân công

+ Cần cẩu 25T + Máy bơm BT 50M3/h + Máy khác Lắp đặt ống vách cho cọc khoan nhồi Nhân công

+ Máy khác Khoan lỗ cọc khoan nhồi Nhân công

5

Thi công Cọc khoan nhồi

Máy thi công + Máy khoan T2W, 300CV + Máy khác Bơm dung dịch Bentonite Nhân công

+ Máy bơm 200M3/h + Máy khác Sản xuất, lắp dựng cốt thép trên cạn Nhân công

+ Cần cẩu 50 Tấn Bê tông cọc khoan nhồi Nhân công

+ Cần cẩu 25T + Máy bơm BT 50M3/h + Máy khác Sản xuất cột chống bằng thép hình Nhân công

6

Thi công cột chống đứng

+ Máy khác Lắp dựng cột chống Nhân công

7

Đào và vận chuyển đất lớp 1

+ Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công

8

Thi công giằng chống ngang 1

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW + Cẩu 10T Lắp dựng giằng chống Nhân công

+ Máy hàn 23kW + Máy khoan 4,5kW Ván khuôn sàn đỉnh nhà ga Nhân công

9

Đổ sàn đỉnh nhà ga

+ Máy khác Sản xuất lắp dựng cốt thép đỉnh nhà ga Nhân công

+ Máy khác Đổ bê tông sàn đỉnh nhà ga Nhân công

+ Máy khác Đắp đất đỉnh nhà ga Nhân công

10

Đắp đất phía trên đỉnh nhà ga, trả lại mặt bằng giao thông

11

+ Máy đào 0.8M3 Bốc xúc và vận chuyển đất bằng xe cơ giới Nhân công

Đào và vận chuyển đất lớp 2

+ Ôtô tự đổ 22T Sản xuất giằng chống bằng thép hình Nhân công