Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Nghiên cứu các ảnh hưởng bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo - Thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Kiều Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là làm rõ các phát sinh bất lợi về mặt đất nền gây ảnh hưởng đến hiệu quả thi công và chất lượng công trình ngầm cũng như các sự cố tới công trình lân cận và môi trường khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Nghiên cứu các ảnh hưởng bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo - Thành phố Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --------------------------- NGUYỄN HỒNG DƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG BẤT LỢI KHI THI CÔNG TUYẾN PHỐ NGẦM THƯƠNG MẠI TRẦN HƯNG ĐẠO – HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN Hà Nội – 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --------------*****-------------- NGUYỄN HỒNG DƯƠNG KHÓA: 2013 – 2015 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG BẤT LỢI KHI THI CÔNG TUYẾN PHỐ NGẦM THƯƠNG MẠI TRẦN HƯNG ĐẠO – HÀ NỘI Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD &CN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN CÔNG GIANG Hà Nội – 2015
LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tất cả các Thầy, Cô giáo trong Khoa Sau Đại Học – Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội đã dạy dỗ, giúp đỡ học viên hoàn thành chương trình cao học. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy TS. Nguyễn Công Giang- người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn này, các Thầy Cô trong Bộ môn Công trình ngầm đô thị - Trường Đại Học Kiến Trúc đã có những ý kiến đóng góp, giúp đỡ quý báu cho nội dung của luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn ban lãnh đạo Nhà Trường, các cán bộ của Trường Đại học Kiến Trúc, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi tham gia và hoàn thành khóa học. Vì thời gian thực hiện luận văn có hạn nên không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả Nguyễn Hồng Dương
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Tác giả Nguyễn Hồng Dương
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Lý do chọn đề tài: ........................................................................................................ 1 Mục đích nghiên cứu ................................................................................................... 2 Phương pháp nghiên cứu đề tài ................................................................................... 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài .............................................................. 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................................... 4 Cấu trúc luận văn ........................................................................................................ 4 NỘI DUNG ................................................................................................................ 5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC ẢNH HƯỞNG BẤT LỢI KHI THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM ................................................................................ 5 1.1. Giới thiệu về không gian ngầm và công trình ngầm đô thị.................................. 5 1.1.1. Không gian ngầm. ............................................................................................. 5 1.1.2. Công trình ngầm đô thị. .................................................................................... 6 1.1.3. Sự phát triển và công trình ngầm. ..................................................................... 8 1.2. Khái quát chung về các công nghệ thi công hầm đặt nông trong đất . .............15 1.2.1.Các công nghệ thi công hầm đặt nông .............................................................15 1.2.2. Ưu nhược điểm của các công nghệ thi công ...................................................22 1.2.3. Lựa chọn công nghệ thi công công trình ngầm. ..............................................24 1.3. Những sự cố và bất lợi khi thi công công trình ngầm thực tế. ...........................24 1.3.1. Một số sự cố xây dựng công trình ngầm trên thế giới: ..................................25 1.3.2. Một số sự cố xây dựng công trình ngầm ở Việt Nam: ....................................29 1.4. Khái quát về các sự cố khi thi công công trình ngầm. .......................................31 1.4.1. Sự cố khi thi công CTN bằng phương pháp đào ngầm. ..................................31 1.4.2. Sự cố khi thi công CTN bằng phương pháp đào hở........................................33 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ NGHIÊN CỨU....................................................................38 2.1. Áp lực ngang và lý thuyết tính toán áp lực ngang .............................................38 2.1.1. Áp lực đất ngang ............................................................................................38 2.1.2. Áp lực nước .....................................................................................................40
2.1.3. Nhận xét ..........................................................................................................42 2.2. Ổn định và lý thuyết tính ổn định ......................................................................42 2.2.1. Phá hoại cắt tổng thể .......................................................................................44 2.2.2. Ổn định đẩy trồi đáy hố đào ............................................................................45 2.2.3. Ổn định chống chảy thấm của hố đào. ............................................................50 2.3. Sụt lún bề mặt khi thi công công trình ngầm. ....................................................54 2.3.1. Khi thi công đào hở. ........................................................................................55 2.3.2. Khi thi công đào kín ........................................................................................60 2.4. Đánh giá mức độ hư hại với các tòa nhà. ..........................................................64 2.5. Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ổn định nền khi thi công tuyến hầm ..................................................................................................................66 2.5.1. Phương pháp phần tử hữu hạn ........................................................................66 2.5.2. Trình tự phân tích bài toán theo phương pháp PTHH .....................................66 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG BẤT LỢI KHI THI CÔNG TUYẾN PHỐ NGẦM TRẦN HƯNG ĐẠO ................................................................................................68 3.1. Đặc điểm khu vực thi công tuyến phố ngầm Trần Hưng Đạo. ..........................68 3.1.1. Tuyến phố Trần Hưng Đạo. ............................................................................68 3.1.2. Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn. ........................................71 3.2. Những bất lợi chung khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo .....76 3.3. Phân tích ứng xử nền với các trường hợp khác nhau dọc theo tuyến bằng phần mềm Plaxis ................................................................................................................79 3.3.1. Mặt cắt 1 (MC1) ..............................................................................................81 3.3.2. Mặt cắt 2 (MC2) ..............................................................................................88 3.3.3. Mặt cắt 3 (MC3) ..............................................................................................95 3.3.4. Nhận xét ........................................................................................................102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................107 TÀI LIỆU THAM KHẢO
BẢNG DANH MỤC BẢNG BIỂU TT Tên bảng Trang Bảng 1.1. Các dạng sự cố khi thi công CTN trong đá. 31 Bảng 1.2 Các dạng sự cố khi thi công CTN trong đất. 32 Bảng 3.1 Các hạng mục cấp nước trên tuyến Trần Hưng Đạo 69 Bảng 3.2 Các hạng mục thoát nước trên tuyến Trần Hưng Đạo 69 Bảng 3.3 Các hạng mục dân dụng trên tuyến phố Trần Hưng Đạo 70 Bảng 3.4 Hệ tầng đất khu vực Hà Nội 72 Bảng 3.5 Thông số nền đất mặt cắt 1 81 Bảng 3.6 Thông số vỏ hầm 86 Bảng 3.7 Thông số nền đất mặt cắt 2 88 Bảng 3.8 Thông số vỏ hầm. 94
BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ TT Tên hình Trang Hình 1.1 Thành phố cổ Petra 9 Hình 1.2 Thành phố ngầm Montreal - Canada 9 Hình 1.3 Quy hoạch thành phố ngầm Mê Cung - Amsterdam 10 Hình 1.4 Ga xe điện ngầm Moscow - Nga 10 Hình 1.5 Tàu điện ngầm ở Paris - Pháp 11 Hình 1.6 Tuyến phố ngầm ga Tokyo 12 Hinh 1.7 Phối cảnh nhà ga Bến Thành - Thành phố Hồ Chí Minh 14 Hình 1.8 Dây chuyền thi công tường trong đất 16 Hình 1.9 Một số dạng tường đúc sắn 17 Hình 1.10 Tường liên tục dưới đất bằng cọc khoan và xung 17 Hình 1.11 Sơ đồ mặt bằng thi công tường liên tục dưới đất bằng 17 hàng cọc đào Hình 1.12 Các thao tác công nghệ chính của tường trong đất 17 Hình 1.13 Cơ cấu làm việc của loại TBM mui trần 21 Hình 1.14 Cấu tạo của loại TBM khiên đơn 21 Hình 1.15 Cấu tạo của loại TBM khiên đôi 22 Hình 1.16 Sập hầm tàu điện tại Singapore năm 2014 26 Hình 1.17 Sự cố sập hầm tàu điện ngầm tại Munick 1994 27 Hình 1.18 Sự cố sụt lún mặt đất khi thi công đường hầm thoát nước 28 ở Hull Hình 1.19 Sự cố sụt lún tại Taegu - Hàn Quốc 28 Hình 1.20 Sự cố tầng ngầm Pacific 30 Hình 1.21 Phát sinh biến dạng lớn trong thanh chống 33 Hình 1.22 Neo giữ đất bị trồi do chôn không đủ sâu 34
Hình 1.23 Lún giàn giáo và cọc chống làm đổ máy móc xây dựng 34 hạng nặng Hình 1.24 Sự cố lún trồi làm đổ giàn giáo 35 Hình 1.25 Lún trồi do đất yếu và móng tường chắn không đủ sâu 36 Hình 1.26 Lún trồi gây trồi cọc trung gian 36 Hình 2.1 Áp lực do lăng thể trượt sau lưng tường gây ra 39 Hình 2.2 Sự chuyển dịch của tường khiến đất bị ép lại 39 Hình 2.3 Quan hệ giữa áp lực đất với chuyển vị tường 40 Hình 2.4 Biểu đổ phân bố áp lực nước sau lưng tường chắn 41 Hình 2.5 Sự bùng nền 43 Hình 2.6 Ổn định tổng thế 43 Hình 2.7 Các trạng thái phá hoại cắt tổng thể 44 Hình 2.8 Phân tích lực đẩy ngang tường cọc ván theo phương 45 pháp ứng suất tổng cộng Hình 2.9 Phương pháp Terzaghi - Peck để tính chống trồi hố 46 móng Hình 2.10 Phương pháp Terzaghi cải tiến tính chống trồi đáy hố 47 Hình 2.11 Sơ đồ tính toán chống trồi mặt đáy móng theo Caquot - 48 Kerisel Hình 2.12 Sơ đồ tính toán chống trồi 49 Hình 2.13 Sơ đồ kiểm tra phun trào 50 Hình 2.14 Sơ đồ kiểm tra phun trào đáy hố 52 Hình 2.15 Trồi đáy do nước có áp gây ra 53 Hình 2.16 Ảnh hưởng của xây dựng công trình ngầm đến bề mặt và 54 công trình lân cận Hình 2.17 Loại lún bề mặt của nền đất 55
Hình 2.18 Diện tích biến dạng tường chắn dạng công xôn 56 Hình 2.19 Các hình tam giác trắc dọc lún 57 Hình 2.20 Hình thang của trắc dọc lún 58 Hình 2.21 Trắc dọc loại lún lồi 58 Hình 2.22 Trắc dọc loại lún lõm 59 Hình 2.23 Hào do sụt lún ngang 61 Hình 2.24 Sự dịch chuyển theo chiều ngang 62 Hình 2.25 Trắc dọc lún Attewell 1986 63 Hình 2.26 Trắc dọc lún sau Mair và Taylor 1997 64 Hình 3.1 Đường phố Trần Hưng Đạo 68 Hình 3.2 Bản đồ địa chất thành phố Hà Nội 71 Hình 3.3 Tham số khai báo của mô hình nền Morh Coulomb 80 Hình 3.4 Biểu đồ chuyển vị tường chắn 82 Hình 3.5 Biểu đồ lún bề mặt đất sau tường 83 Hình 3.6 Biểu đồ lún bề mặt đất sau tường 84 Hình 3.7 Quan hệ giữa chuyển vị bề mặt lớn nhất với độ cứng 84 tường chắn Hình 3.8 Biểu đồ chuyển vị tường chắn 85 Hình 3.9 Quan hệ giữa chuyển vị lớn nhất của tường chắn với độ 85 cứng tường. Hình 3.10 Biểu đồ lún bề mặt đất phía trên hầm 87 Hình 3.11 Quan hệ giữa độ sâu đặt hầm đến chuyển vị mặt đất 87 Hình 3.12 Sơ đồ kiểm tra đáy hố đào 89 Hình 3.13 Sơ đồ kiểm tra đáy hố đào 90 Hình 3.14 Quan hệ giữa chuyển vị lớn nhất của tường chắn với độ 91 cứng tường
Hình 3.15 Biểu đồ lún bề mặt đất sau tường 91 Hình 3.16 Quan hệ giữa chuyển vị bề mặt lớn nhất mặt đất sau 92 tường với độ cứng tường chắn Hình 3.17 Quan hệ giữa chuyển vị tường chắn với chiểu sâu tường 93 Hình 3.18 Quan hệ giữa chuyển vị bề mặt đất sau tường với chiều 93 sâu tường Hình 3.19 Biểu đồ lún bề mặt đất phía trên hầm 94 Hình 3.20 Sơ đồ kiểm tra đáy hố đào 97 Hình 3.21 Biểu đồ lún bề mặt đất sau tường 98 Hình 3.22 Quan hệ giữa chuyển vị lớn nhất bề mặt đất sau tường 99 với độ cứng tường chắn Hình 3.23 Biểu đồ chuyển vị tường chắn 99 Hình 3.24 Dòng chảy ngầm khi bơm nước ứng với trường hợp chưa 100 có tường vây Hình 3.25 Dòng chảy ngầm khi bơm nước ứng với trường hợp có 100 tường vây Hình 3.26 Biểu đồ lún đất bề mặt phía trên hầm 101 Hình 3.27 Dòng chảy ngầm khi bơm nước ứng với trường hợp có 101 hầm ngầm Hình 3.28 Dòng chảy ngầm khi bơm nước ứng với trường hợp có 102 hầm ngầm Hình 3.29 Ảnh hưởng lún và mức độ hư hại tới công trình lân cận 104
1 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài: Các thành phố lớn của Việt Nam như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh ngày càng bị quá tải bởi sự phát triển của quá trình đô thị hóa, sự tăng nhanh về dân số và các phương tiện giao thông như ô tô, xe máy. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng không gian ngày càng lớn của con người, đặc biệt trong các đô thị lớn, việc phát triển không gian ngầm là một lựa chọn mà nhiều nước trên thế giới đã làm. Hiện nay Việt Nam cũng đi theo xu hướng đó để phát triển cơ sở hạ tầng, giao thông và nhiều dự án khác phục vụ cho công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Tuy nhiên việc xây dựng công trình ngầm trong đô thị với mật độ xây dựng bên trên dày đặc với hệ kết cấu móng đa dạng, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống điện, hệ thống đường giao thông và điều kiện địa chất thủy văn phức tạp sẽ gây nhiều khó khăn cho quá trình tính toán thiết kế cũng như thi công công trình ngầm. Tại Hà Nội, kể từ cuối những năm 1990, tốc độ tăng trưởng kinh tế và dân số cao dẫn đến sự gia tăng mạnh các nhu cầu về nhà ở, giao thông vận tải ở Việt Nam. Tốc độ tăng theo cấp số nhân của các loại xe hai bánh và ô tô riêng dẫn đến sự xuống cấp nghiêm trọng hiện trạng giao thông và tình trạng tắc nghẽn giao thông xảy ra thường xuyên trong khu vực nội thành. Ga Hà Nội là công trình có bề dày lịch sử lâu đời, đây là ga đường sắt chủ đạo nối các đô thị chính trong cả nước, có vai trò là cửa ngõ của thủ đô, là đầu mối giao thông, giao lưu tấp nập. Trong dự án phát triển giao thông vận tải thủ đô Hà Nội đến năm 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 90/2008/QĐ-TTg, việc xây dựng hệ thống vận tải đô thị khối lượng lớn tốc độ cao được xác định là nhiệm vụ cấp thiết, quy hoạch các hướng tuyến cũng đã được phê duyệt. Đồng thời, theo đề án xây dựng thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại quyết định số 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011, ngoài việc xây dựng Ga Hà Nội như một công trình giao thông đơn
2 thuần sẽ xây dựng thêm trung tâm thương mại xung quanh để hình thành trọng điểm thương mại gắn kết với nhà ga. Thi công công trình ngầm luôn gắn liền với nguy cơ xảy ra sự cố kỹ thuật rất cao do sự biến đổi bất thường và không lường trước được của các điều kiện thi công như địa chất công trình, địa chất thủy văn,… điều này dẫn tới làm tăng giá thành thi công, chậm tiến độ hoàn thành công việc. Trong những năm gần đây, kỹ thuật công nghệ trong xây dựng công trình ngầm trên thế giới đã có những tiến bộ vượt bậc, đặt biệt khi thi công công trình ngầm qua vùng đất yếu trong khu vực đô thị có nguy cơ sự cố cao. Rất nhiều công trình ngầm trên thế giới đã được xây dựng thành công, an toàn và hiểu quả. Tuy nhiên, bên cạnh đó cũng có không ít các sự cố kỹ thuật xảy ra trong quá trình thi công và để lại hậu quả nghiêm trọng. Chính vì những hậu quả đặc biệt nghiêm trọng do các sự cố kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm gây ra nên việc phòng ngừa sự cố kỹ thuật xảy ra trong quá trình thi công công trình ngầm là rất cần thiết. Xây dựng không gian ngầm ở Hà Nội là một lĩnh vực mới mẻ, sẽ nảy sinh nhiều vấn đề trong quá trình khảo sát thiết kế, đặc biệt là quá trình thi công. Tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo nằm trong khu vực dân cư đông đúc vì vậy quá trình thi công sẽ ảnh hưởng đến công trình xung quanh tuyến, sự ảnh hưởng đó phụ thuộc vào lựa chọn tuyến, chiều sâu công trình và các biện pháp thi công công trình. Xuất phát từ nhu cầu trên, học viên lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu các ảnh hưởng bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo- Thành phố Hà Nội” làm đề tài nghiên cứu. Mục đích nghiên cứu Mục đích: Làm rõ các phát sinh bất lợi về mặt đất nền gây ảnh hưởng đến hiệu quả thi công và chất lượng công trình ngầm cũng như các sự cố tới công trình lân cận và môi trường khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo.
3 Nội dung nghiên cứu cơ bản của đề tài: - Thu thập tài liệu: địa hình, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, hiện trạng các công trình và các công việc khảo sát khác phục vụ cho hoạt động xây dựng trong khu vực nghiên cứu. - Đánh giá điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thủy văn khu vực thi công tuyến phố ngầm Trần Hưng Đạo. - Phân loại, đánh giá các công trình lân cận khu vực thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo. - Phân tích các yếu tố gây ảnh hưởng bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm Trần Hưng Đạo. Phương pháp nghiên cứu đề tài Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đề tài luận văn gồm: Phương pháp tiếp cận thu thập thông tin: thu thập thông tin về điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn, hiện trạng các công trình khu vực tuyến phố ngầm Trần Hưng Đạo. Phương pháp lý thuyết hệ thống :dùng để phân chia tuyến, làm cơ sở lựa chọn biện pháp thi công hoặc xử lý hợp lý. Phương pháp phần tử hữu hạn : sử dụng phần mềm Plaxis V8.2 để tính toán. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Những yếu tố bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo. - Phạm vi nghiên cứu: khu vực tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo. Thời điểm nghiên cứu cùng thời điểm phát triển không gian đô thị ngầm Hà Nội với các số liệu địa chất, địa chất thuỷ văn khảo sát ở một số công trình thực tế từ năm 2008-2015.
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Luận văn sẽ làm rõ các ảnh hưởng bất lợi để cho các nhà thiết kế từng bộ phận của dự án nhận thức được các điều kiện và tính nhạy cảm của công trình và khu vực thiết kế. Là cơ sở, tài liệu tham khảo cho việc quản lý, thiết kế và thi công hoàn thiện sau này, giúp đảm bảo rằng các nguy cơ gây thiệt hại đã được đưa đầy đủ vào trong thiết kế và thi công. Cấu trúc luận văn Luận văn có phần mở đầu, ba chương, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, các bảng biểu, sơ đồ hình vẽ minh họa. Ba chương của luận văn được viết theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan về các ảnh hưởng bất lợi khi thi công công trình ngầm. Chương 2: Cơ sở nghiên cứu Chương 3: Ảnh hưởng bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo.
THÔNG BÁO Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội. Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội. Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: 1. Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn: đất nền khu vực thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo có cấu trúc phức tạp với nhiều lớp xen kẽ khác nhau và không đồng đều cùng với sự tồn tại của hai tầng chứa nước. Vì vậy khi thi công tuyến phố ngầm sẽ phát sinh nhiều vấn đề bất lợi về mặt địa chất khác nhau trên đọc tuyến. Trong đó: phức tạp nhất là đoạn đầu tuyến với đặc trưng đất yếu dày và đoạn cuối tuyến với đặc trưng đất nền là cát ngập trong mực nước ngầm cao gây các ảnh hưởng liên quan đến dòng thấm. 2. Tuyến đường Trần Hưng Đạo tồn tại rất nhiều các loại công trình ngầm và các công trình xây dựng trên mặt đất với các công năng sử dụng khác nhau. Khi thi công tuyến phố ngầm sẽ gây ra ảnh hưởng đến những công trình này. Trong đó, có các hệ thống đường ống cấp, thoát nước và các hệ thống viễn thông, điện lực rất đa đạng được đặt nông trên lớp đất bề mặt và rất khó kiểm soát về vị trí cũng như tình trạng sử dụng. Dọc hai bên tuyến đường hiện hữu các tòa nhà với những đặc điểm, tình trạng sử dụng và dạng kết cấu khác nhau: từ những công trình cao tầng hiện đại với móng cọc sâu đến các tòa nhà biệt thự cổ, các công trình văn hóa, lịch sử có kết cấu móng đơn giản và những công trình nằm giữa hai thái cực đó. 3. Tại mặt cắt 1: đoạn đầu tuyến phía ga Hà Nội với đặc trưng là đất yếu. Khi thi công tuyến phố ngầm gây chuyển vị kết cấu chắn giữ và giảm cân bằng áp lực trong quá trình thi công dẫn đến sụt lún bề mặt lớn và phạm vi ảnh hưởng rộng. Khi chân tường chắn của hố đào nằm trong lớp đất yếu cùng với tải trọng của công trình có thể xảy ra hiện tượng trượt gây phá hủy các công trình.
108 4. Tại mặt cắt 2: đoạn giữa tuyến, từ đầu ngã tư phố Yết Kiêu đến ngã tư Hàng Bài với địa tầng là các lớp đất tương đối tốt, trong quá trình thi công các công trình sự chuyển vị của tường chắn và sự mất cân bằng áp lực không đáng kể. Nhưng ở đoạn giữa tuyến này, hiện hữu rất nhiều công trình cổ, thấp tầng với kết cấu móng nông có thể bị lún nứt công trình bởi quá trình sụt lún bề mặt do thi công tuyến gây ra. 5. Tại mặt cắt 3: đoạn cuối tuyến từ Viện Quân Y 108 đến đê sông Hồng với đặc trưng là lớp cát mịn bão hòa cùng với lớp sét pha nằm bên dưới. Trên đoạn này yếu tố nước ngầm ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thi công tuyến ngầm. Việc hạ mực nước ngầm do quá trình bơm hút nước và thấm làm giảm ứng suất hiệu quả gây sụt lún bề mặt lớn, hư hại thậm chí phá hủy các công trình lân cận. Sự thay đổi về áp lực nước và dòng thấm dẫn đến mất ổn định hố đào, có thể dẫn đến các hiện tượng cát chảy, bùng nền và mất ổn định tổng thể công trình. Thi công tuyến phố ngầm sẽ làm hạ mực nước ngầm, ngăn chặn dòng chảy và gây ô nhiễm nguồn nước. 6. Từ định hướng phát triển không gian đô thị với đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn phức tạp và các sự cố trong thi công công trình ngầm đã xảy ra cho thấy việc nghiên cứu các ảnh hưởng bất lợi trong quá trình thi công tuyến ngầm là cần thiết và phù hợp. Kiến nghị: Sau khi tổng hợp kết quả nghiên cứu học viên có một số kiến nghị sau: 1. Nghiên cứu trong phạm vi luận văn mới chỉ dừng lại ở mức độ lý thuyết đối với vùng địa chất khu vực tuyến, vì vậy kết quả nghiên cứu đưa ra mang tính chất tương đối, gần đúng. Để giảm thiểu các bất lợi khi thi công tuyến phố ngầm thương mại Trần Hưng Đạo thì điều thiết thực nhất là làm sáng tỏ điều kiện đất nền.
109 Do đó tác giả kiến nghị tiến hành những khảo sát chi tiết đầy đủ và chính xác bằng cách bố trí nhiều hố khoan thăm dò trên dọc tuyến. 2. Ảnh hưởng bất lợi của nước ngầm tới việc thi công tuyến ngầm là rất lớn vì vậy cần thiết nghiên cứu kỹ lưỡng để giải quyết bài toán nước chảy vào trong hầm khi thi công bằng cách tiến hành hút nước thử trực tiếp ngoài hiện trường để xem xét, đánh giá chính xác về việc hạ mực nước ngầm. 3. Không kiểm soát hết được tình trạng của các công trình trong khu vực lân cận tuyến ngầm là nguyên nhân quan trọng dẫn đến các sự cố khi thi công. Vì vậy kiến nghị khảo sát chi tiết, chính xác và hiểu rõ về từng công trình lân cận đó.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bùi Văn Dưỡng (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng lún bề mặt do thi công đường hầm Metro đặt nông trong đất bằng máy đào tổ hợp TBM, Luận văn Thạc sĩ, Đại học giao thông vận tải Hà Nội 2. PGS.TS Nguyễn Bá Kế (2009), thiết kế và thi công hố móng sâu, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội. 3. PGS.TS Nguyễn Bá Kế (2009), Bảo vệ công trình lân cận khi xây dựng công trình ngầm, Hội cơ học đất và Địa kỹ thuật Việt Nam. 4. PGS.TS Nguyễn Bá Kế (2009), Bài học từ sự cố sập đổ viện Khoa học xã hội vùng Nam Bộ ở TP Hồ Chí Minh, Viện khoa học công nghệ xây dựng, Hội thảo khoa học “ Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”, Hà Nội. 5. PGS.TS Nguyễn Bá Kế (2011), Kinh nghiệm nước ngoài trong phòng tránh sự cố công trình ở lân cận hố đào trong đô thị, Hội cơ học đất và Địa kỹ thuật Việt Nam. 6. Công ty Marufuji Pile Ltd. 7. PGS.TS Nguyễn Đức Nguôn (2011), Cơ sở thiết kế và thi công công trình ngầm đô thị, Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội. 8. Nguyễn Hống Tiến (2008), Công trình ngầm và những vấn đề quản lý có liên quan, Cục Hạ tầng kỹ thuật – Bộ Xây dựng, Hà Nội. 9. KS Dương Khánh Toàn, GS.TS Nguyễn Quang Phích (2009), Rủi ro và các biện pháp phòng tránh trong xây dựng công trình ngầm, công ty sông Đà 10, Trường Đại học Mỏ Địa Chất, Hội thảo “ những bài học kinh nghiệm quốc tế và Việt Nam về Công trình ngầm đô thị”, TP hồ Chí Minh. 10. Tô Minh Tuấn (2011), Nghiên cứu tính toán ảnh hưởng của hố đò sâu tới độ lún công trình lân cận, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Xây Dựng Hà nội.