Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp thi công đường hầm bằng khiên đào trong điều kiện địa chất phức tạp đến các công trình lân cận tại Hà Nội (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------

NGUYỄN TIẾN LỢI

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP THI CÔNG
ĐƯỜNG HẦM BẰNG KHIÊN ĐÀO
TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT PHỨC TẠP
ĐẾN CÁC CƠNG TRÌNH LÂN CẬN TẠI HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Hà Nội - 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------NGUYỄN TIẾN LỢI
KHÓA: 2019 – 2021

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP THI CÔNG
ĐƯỜNG HẦM BẰNG KHIÊN ĐÀO
TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT PHỨC TẠP
ĐẾN CÁC CƠNG TRÌNH LÂN CẬN TẠI HÀ NỘI
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
Mã ngành: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1.TS. PHẠM ĐỨC CƯỜNG
2.TS. ĐỖ MINH TÍNH

XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà Nội - 2021


LỜI CẢM ƠN
Tác giả Luận văn xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Sau đại
học, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tác giả
hoàn thành bản Luận văn này cũng như trong quá trình học tập 02 năm vừa
qua.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Đức Cường và TS.
Đỗ Minh Tính, 2 người thầy đã hết lòng hướng dẫn trong suốt thời gian làm
Luận văn tốt nghiệp.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cơ trong Hội đồng khoa học đã
đóng góp các ý kiến quý báu để tác giả hoàn chỉnh Luận văn này.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các bạn trong lớp cao học CH19X2
đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ, giúp đỡ tác giả trong việc
thu thập thông tin, tài liệu và đóng góp những ý kiến quý báu cho tác giả
trong quá trình thực hiện Luận văn.
Đề tài nghiên cứu của Luận văn liên quan đến nhiều vấn đề phức tạp
khác nhau, trong đó các cơ sở pháp lý cịn hạn chế, số liệu thu thập phục vụ
luận văn gặp khó khăn. Mặt khác trình độ người nghiên cứu cịn có những
hạn chế nhất định, nên bản Luận văn khó tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất
mong nhận được các nhận xét và góp ý để Luận văn được hồn thiện hơn.

Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn và kính chúc Thầy Cơ, bạn bè
dồi dào sức khỏe và gặp nhiều thành công trong cuộc sống.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Tiến Lợi


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu 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.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Tiến Lợi


MỤC LỤC
Lời cảm ơn

Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục từ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình, sơ đồ
MỤC LỤC ........................................................................................................ 3
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1


Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1



Mục tiêu đề tài luận văn ........................................................................ 2



Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 3



Nội dung nghiên cứu của đề tài ............................................................ 3



Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 4



Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài............................................. 4



Cơ sở tài liệu chủ yếu của luận văn...................................................... 4

NỘI DUNG....................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............... 5
1.1 Thực trạng quy hoạch hệ thống đường sắt đô thị tại Hà Nội ............... 5
1.2 Khái quát về các biện pháp thi công đường hầm và ảnh hưởng của
chúng tới môi trường xung quanh ................................................................. 9
1.2.1 Phương pháp đào mở ............................................................................... 9
1.2.2 Phương pháp đào kín.............................................................................. 11
1.2.3 Phương pháp hầm dìm ........................................................................... 13
1.3 Khái quát điều kiện địa chất khu vực Thành phố Hà Nội .................. 15


1.3.1 Đặc điểm địa tầng [Báo cáo khảo sát địa chất của, Dự án tuyến Metro
thí điểm thành phố Hà Nội, đoạn Nhổn - Ga Hà Nội, Ban dự Án đường sắt đô
thị Hà Nội ( HRB)] .......................................................................................... 15
1.3.2 Đặc điểm nước dưới đất ......................................................................... 17
1.4 Thực trạng nghiên cứu về ảnh hưởng của biện pháp thi công bằng
khiên đào tới lún mặt đất.............................................................................. 18
1.5 Tiêu chuẩn khống chế độ lún cơng trình xây dựng xung quanh đường
hầm ................................................................................................................. 21
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT - BIẾN DẠNG
CỦA ĐẤT NỀN KHI THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG KHIÊN ĐÀO23
2.1 Giới thiệu phương pháp thi công đường hầm bằng khiên đào ........... 23
2.1.1 Lịch sử phát triển hầm theo phương pháp khiên (shield) ....................... 23
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của robot khiên đào TBM.................................... 25
2.1.3 Cấu tạo, phân loại khiên đào .................................................................. 29

2.1.4 Căn cứ chọn loại khiên ........................................................................... 35
2.1.5 Các phương pháp mới thi công bằng khiên đào .................................... 36
2.1.6 Ưu khuyết điểm của biện pháp thi công hầm bằng khiên đào ............... 36
2.2 Phân tích nguyên nhân gây biến dạng đất nền do thi công bằng khiên
đào trong điều kiện địa chất phức tạp......................................................... 38
2.3 Phương pháp nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng ................. 41
2.3.1 Phương pháp số ...................................................................................... 42
2.3.2 Phương pháp mơ hình ............................................................................ 45
2.4 Trạng thái ứng suất - biến dạng của khối đất quanh đường hầm ..... 46


CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MƠ HÌNH SỐ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG
CỦA BIỆP PHÁP THI CÔNG BẰNG KHIÊN ĐÀO TỚI CÔNG TRÌNH
LÂN CẬN ....................................................................................................... 50
3.1. Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn ...................................... 50
3.2 Giới thiệu về phần mềm Plaxis .............................................................. 56
3.3. Phân tích mơ hình đánh giá ảnh hưởng của biện pháp thi công bằng
khiên đào tới công trình lân cận .................................................................. 58
3.3.1. Thiết lập mơ hình: ................................................................................. 58
3.3.2. Thiết lập mơ hình xét đến ảnh hưởng xây chen: ................................... 60
3.3.3. Mơ phỏng q trình cân bằng áp lực..................................................... 62
3.3.4. Một số phương pháp đánh giá ảnh hưởng lún bề mặt các cơng trình lân
cận: .................................................................................................................. 66
3.4. Lập mơ hình phân tích cơng trình lân cận Ga Văn Miếu – Ga Hà Nội71
3.4.1. Giới thiệu cơng trình: [ ................................ 71
3.4.2. Đặc điểm địa chất cơng trình: ............................................................... 73
3.4.3. Phân tích trường hợp cơng trình xây dựng lân cận là móng nơng, khu
dân cư: ............................................................................................................. 75
3.4.4. Phân tích trường hợp cơng trình xây dựng lân cận là móng cọc: ......... 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 84



Kết luận................................................................................................. 84



Kiến nghị............................................................................................... 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 88


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

EBM

Earth Pressure Balace

NATM

New Australian Tunnelling Method

TBM

Tunnel Boring Machine

DPLEX

Developing Parallel Link EXcavating shield
Method

MF

Multi Face

MSD

Mechanical Shield Docking

MMST

Multi Micro Shield Tunnel

CPS

Chemical Plug Shield

DOT

Double O Tube


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu

Tên hình

hình

Hình 1.1

Quy hoạch chung các tuyến đường sắt đơ thị thành
phố Hà Nội

Trang

8

Hình 1.2

Cơng trình Amtrak, thành phố New York

10

Hình 1.3

Máy TBM thi cơng dự án Nhổn – Ga Hà Nội

12

Hình 1.4
Hình 1.5

Phương pháp khoan kích ngầm hệ thống cống ngầm
thu gom nước thải từ sơng Tơ Lịch
Hầm dìm Thủ Thiêm

13
14

Sập hầm tuyến tàu điện ngầm số 1 ở thành phố Hàng
Hình 1.6

Châu, thủ phủ tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, ngày

19

15/11/2008
Hình 1.7

Các phương pháp tính lún khác nhau

20

Hình 2.1

Khiên bản quyền của Brunel (1860)

24

Hình 2.2

Phương pháp khiên đào áp dụng cho hầm qua sông
Thames (Anh)

Hình 2.3

Một giếng đứng để thi cơng hầm bằng khiên ở
Barcelona

Hình 2.4

Cơng nghệ thi cơng đường hầm trong nền đất yếu

Hình 2.5

Sơ đồ hệ thống thi cơng bằng khiên cân bằng áp lực
đất

24

26
27
27

Hình 2.6

Sơ đồ cấu tạo của khiên cân bằng áp lực đất

28

Hình 2.7

Sơ đồ cấu tạo của khiên cân bằng áp lực đất (3D)

28

Hình 2.8

Sơ đồ cấu tạo cơ bản của khiên

30

Hình 2.9

Vành miệng cắt

31

Hình 2.10

Thiết bị bịt kín sau đi khiên

31


Hình 2.11

Thiết bị bịt kín 3 cấp sau đi khiên

32

Hình 2.12

Máy lắp ráp hình vành trịn

33

Hình 2.13

Máy hình trịn xoay

33

Hình 2.14

Thi công đường hầm theo phương pháp khiên không bị
ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên

Hình 2.15

Hầm theo phương pháp khiên có thể bảo vệ tự nhiên
trên mặt đất

38

49

Hình 2.16

Mơ hình số hai chiều cho mặt cắt dọc

56

Hình 2.17

Mơ hình số ba chiều

56

Hình 3.1

Diện tích được chia thành các phần tử tam giác hữu
hạn

53

Hình 3.2

Sơ đồ chuyển vị của phần tử tam giác

54

Hình 3.3

Phân tích bài tốn hố đào bằng Plaxis 2D V8.5

59

Hình 3.4

Phân tích bài tốn móng bè bằng Plaxis 3D
Foundation

Hình 3.5

Mơ hình máy TBM

Hình 3.6

Mơ hình đường hầm đi qua tồ nhà mỗi tồ tính là
15kN/m2

60
61
64

Hình 3.7

Mơ hình đường hầm đi qua khu dân cư

64

Hình 3.8

Xu hướng chuyển vị theo trục z

64

Hình 3.9

Biến dạng lớn nhất

65

Hình 3.10

Thiết lập đường kính

66

Hình 3.11

Tạo áp lực gương đào

66

Hình 3.12

Tạo áp lực mặt gương đào

67

Hình 3.13

Áp lực mặt gương đào

67

Hình 3.14

Các đốt tấm lắp ghép

69

Hình 3.15

Sụt lún do tuyến hầm

71


Hình 3.16

Sự dịch chuyển bề mặt theo chiều ngang và sự biến
dạng theo chiều ngang cùng với hào lún

Hình 3.17

Trắc dọc lún dọc sau Attewell et al., 1986

Hình 3.18

Trắc dọc lún dọc đối với công tác thi công gương hầm
mở và gương hầm kín sau Mair & Taylor (1997)

Hình 3.19

19 Vị trí thi cơng Tuyến ngầm giữa ga Văn Miếu (S11)
– ga Hà Nội (S12)

Hình 3.20

Mơ hình máy TBM và móng nơng, khu dân cư gần với
tuyến hầm

Hình 3.21

Biến dạng lún quá trình khoan hầm TBM , khu dân cư

gần với tuyến hầm

Hình 3.22

Biến dạng nhiệt quá trình lún khi khoan máy TBM khu
dân cư gần với tuyến hầm

Hình 3.23

Biểu đồ lún khu dân cư gần với tuyến hầm

Hình 3.24

Mơ hình máy TBM và móng nơng khu dân cư gần với
tuyến hầm và xa tuyến hầm

Hình 3.25

Biến dạng lún quá trình khoan hầm TBM khu dân cư
gần với tuyến hầm và xa tuyến hầm

Hình 3.26

Biến dạng nhiệt quá trình lún khi khoan máy TBM khu
dân cư gần với tuyến hầm và xa tuyến hầm

Hình 3.27

Biểu đồ lún khu dân cư gần với tuyến hầm và xa tuyến
hầm

Hình 3.28

Mơ hình máy TBM và móng cọc

Hình 3.29

Biến dạng lún q trình khoan hầm TBM , khu móng
cọc 10m - 15m

Hình 3.30

Biến dạng nhiệt q trình lún, khoan máy TBM khu
móng cọc 10m – 15m

72
73
74

75

79

79

80
80
81

81

82

82
83
83

84


Hình 3.31

Biểu đồ lún khu móng cọc 10m – 15m

84

Hình 3.32

Mơ hình máy TBM và móng cọc

85

Hình 3.33

Biến dạng nhiệt q trình lún, khoan máy TBM khu
móng cọc 15m – 20m

Hình 3.34

Biểu đồ lún khu móng cọc 15m – 25m

85
86


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu bảng, biểu
Bảng 1.1
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3

Tên bảng, biểu
Một số tuyến đường sắt đô thị thành phố Hà
Nội
Bảng phân loại khiên áp dụng trong các địa
tầng thích ứng
Phân nhóm hư hỏng của các cơng trình trên
mặt đất
Phân nhóm hư hỏng của các cơng trình trên
mặt đất
Các đặc điểm chính của các phương pháp
giải tích
Thơng số đầu vào mơ hình máy TBM EPB
Thơng số đầu vào nhập vào phần mềm
PLAXIS

Ảnh hưởng tới công trình lân cận khi máy
TBM đi qua

Trang
7

36

42

42

45
65
78

86



1

MỞ ĐẦU


Tính cấp thiết của đề tài
Tại Việt Nam, cùng với tốc độ phát triển ngày càng nhanh của kinh tế và xã

hội, tiến trình đơ thị hóa cũng đang trong thời kỳ phát triển nhanh chóng. Qua
nghiên cứu cho thấy tỷ lệ đơ thị hóa của cả nước đã tăng nhanh từ 30,5% năm

2010 lên khoảng 40% năm 2020; mục tiêu tỉ lệ đơ thị hóa đến năm 2025 đạt
45%, đến năm 2030 đạt khoảng 50%. Cùng với các q trình đơ thị hóa, khơng
gian đơ thị được mở rộng, hình thành một số cực tăng trưởng chủ đạo tại các đô
thị lớn, nhất là tại hai đô thị loại đặc biệt là Thủ đô Hà Nội và TP Hồ Chí Minh.
Hạ tầng kỹ thuật đơ thị được chú trọng đầu tư theo hướng đồng bộ và từng bước
hiện đại, hạ tầng xã hội đô thị được đa dạng hóa, tăng quy mơ và cải thiện chất
lượng phục vụ. Qui mô các đô thị càng lớn, dân số cũng sẽ càng ngày càng
đông. Nhằm làm giảm áp lực giao thông, dịch vụ công cộng, tạo môi trường
sống tốt cho cư dân, trong những năm trở lại đây chính phủ cũng như chính
quyền tại các đơ thị lớn đã bắt đầu chú trọng tới việc xây dựng và phát triển
không gian ngầm, nhất là hệ thống đường giao thông đô thị (xe buýt điện, đường
sắt trên cao, đường sắt trên cao kết hợp đi ngầm, tàu điện ngầm…). Trong đó,
đường tàu điện ngầm không chỉ giúp cho việc giải quyết giảm ùn tắc giao thơng
trên mặt, mà nó cịn hiện thực hóa việc khai thác và lợi dụng khơng gian ngầm
đô thị. Theo quyết định số 519/QĐ -TTg ngày 31 tháng 3 năm 2016 về việc phê
duyệt qui hoạch giao thông vận tải thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến
năm 2050, hệ thống đường sắt đơ thị Hà Nội sẽ gồm 9 tuyến. Trong đó, có năm
tuyến (tuyến số 2, tuyến số 3, tuyến số 5, tuyến số 7 và tuyến số 8) có sự kết hợp
giữa đi trên cao và đi ngầm.
Tuy nhiên, ở Việt Nam công nghệ thi công, quản lý vận hành đường sắt đơ
thị cịn khá mới mẻ. Hiện nay, chúng ta đã và đang tiến hành triển khai xây dựng
một số tuyến đầu tiên tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Thực tế triển khai cho


2
thấy, chúng ta cịn thiếu kinh nghiệm trong cơng tác thiết kế, thi công xây dựng.
Điều này dẫn tới quá trình thực hiện đã gặp khơng ít khó khăn, hệ quả là phần
lớn các dự án bị kéo dài thời gian thi công, điều chỉnh tăng vốn đầu tư.
Tại Thành phố Hà Nội, nơi có mật độ dân số đơng đúc với 2.398
người/km2, đứng thứ 2 cả nước sau thành phố Hồ Chí Minh, trong đó phần lớn

dân số tập trung ở các quận nội thành cũ. Đây chính là nguyên nhân làm cho mật
độ xây dựng ở các quận nội thành Hà Nội cao hơn hẳn các khu vực khác. Ngoài
ra, một thực trạng đang diễn ra là quá trình thực hiện qui hoạch xây dựng tại Hà
Nội cịn thiếu sự đồng bộ, chưa có sự gắn kết giữa qui hoạch phát triển không
gian với kết cấu hạ tầng, đặc biệt là quy hoạch mạng lưới giao thơng. Ngồi ra,
phần trung tâm Hà Nội nằm trong vùng có cấu trúc địa chất và điều kiện địa chất
thủy văn hết sức phức tạp. Trong phạm vi chiều sâu tới 30m chủ yếu là các
thành tạo địa chất trẻ, tính chất biến đổi phức tạp, bề dày và qui luật phân bố
khơng theo qui luật, tồn tại nhiều loại hình nước dưới đất…Với những đặc điểm
nêu trên, quá trình triển khai các dự án xây dựng hệ thống đường sắt đô thị tại
Hà Nội, đặc biệt là những đoạn tuyến đi ngầm đã gặp phải rất nhiều khó khăn do
xung đột trong qui hoạch và luôn tiềm ẩn nguy cơ gây mất an tồn. Điều này đặt
ra bài tốn cần phải nghiên cứu giải quyết là đảm bảo an toàn các cơng trình có
sẵn khi triển khai thi cơng các đoạn/tuyến đường hầm đường sắt đơ thị.
Hướng tới mục tiêu góp phần nhỏ trong giải quyết vấn đề nêu trên, tác giả
lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp thi công đường hầm
bằng khiên đào trong điều kiện địa chất phức tạp đến các cơng trình lân
cận tại Hà Nội” cho luận văn của mình.


Mục tiêu đề tài luận văn
Tác giả tiến hành tổng kết các phương nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của

phương pháp thi công bằng khiên đào tới sự lún mặt đất và lún các cơng trình
xây dựng có sẵn. Trên cơ sở ngun lý làm việc của cân bằng áp lực đất - khiên


3
đào, sử dụng các phân tích lý thuyết để tìm ra qui luật thay đổi trạng ứng suất biến dạng trong khối đất, từ đó thiết lập mơ hình tính bằng phương pháp phần tử
hữu hạn mô phỏng thông qua phần mềm Plaxis. Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra

được dự báo về những tác động của quá trình thi công đường hầm tàu điện ngầm
bằng khiên đào tới các cơng trình lân cận dọc tuyến đường đi qua. Từ đó, giúp
đưa ra những giải pháp đảm bảo an tồn cho các cơng trình có sẵn đó trong suốt
qua trình thi công và vận hành đường tàu điện ngầm.


Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Những ảnh hưởng tới cơng trình xây dựng có sẵn nơi đoạn tuyến đường

hầm thi cơng bằng phương pháp khiên đào đi qua, với khu vực có cấu trúc địa
chất phức tạp tại nội đơ Hà Nội.


Nội dung nghiên cứu của đề tài
Trên cơ sở tính phức tạp của điều kiện thi công (điều kiện địa chất và địa

chất thủy văn phức tạp, mật độ xây dựng dày...), luận văn sẽ tiến hành tổng kết
các phân tích lý thuyết, cơng thức thực nghiệm và mơ phỏng bằng phần tử hữu
hạn để nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp thi công bằng khiên đào tới lún
mặt đất và các cơng trình lân cận. Một số nội dung chính của luận văn như sau:
(1) Đánh giá khái quát về điều kiện địa chất, nước dưới đất khu vực Thành
phố Hà Nội;
(2) Khái quát về biện pháp thi công đường hầm bằng khiên đào;
(3) Phân tích các nguyên nhân chủ yêu gây lún mặt đất và ảnh hưởng tới
công trình xây dựng dọc tuyến đường tàu điện ngầm khi thi công bằng khiên
đào. Các công thức lý thuyết và thực nghiệm dùng trong tính tốn, dự báo ảnh
hưởng lún mặt đất khi thi cơng đường hầm;
(4) Phân tích trạng thái ứng suất - biến dạng của đất nền khi thi công đường
hầm bằng khiêng đào. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng các
ảnh hưởng quá trình thi cơng đường hầm tới cơng trình lân cận;

4
(5) Ví dụ cho một đoạn tuyến đi ngầm của tuyến đường sắt đô thị Hà Nội.


Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được các nội dung nêu trên, luận văn sử dụng các phương

pháp nghiên cứu chủ yếu sau:
- Phương pháp địa chất truyền thống: thu thập, phân tích và đánh giá điều
kiện địa chất và nước dưới đất khu vực Hà Nội.
- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
- Phương pháp mơ hình hóa.


Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của luận văn có ý nghĩa:
- Về mặt khoa học: đề xuất phương pháp tính và mơ hình tính hợp lý trong

dự báo những tác động của việc thi công đường hầm tàu điện ngầm bằng khiên
đào tới các cơng trình lân cận.
- Về mặt thực tiễn: cung cấp tài liệu có ý nghĩa là cơ sở giúp các nhà quản
lý dự án, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế, đơn vị thi cơng tránh được các rủi ro
có thể gặp phải trong q trình thi cơng đường hầm bằng khiên dào trong điều
kiện địa chất phức tạp.


Cơ sở tài liệu chủ yếu của luận văn
- Quy hoạch đường sắt đô thị Thành phố Hà Nội tới năm 2030, định hướng

2050.
- Bản đồ địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội.
- Báo cáo kết quả kết quả khảo sát địa kỹ thuật cho Khu Ga ngầm Kim Mã
thuộc tuyến đường sắt đô thị Nhổn - Ga Hà Nội (Tuyến số 3).


THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.1 – Nhà E – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
website:
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

Lưu ý: Tất cả những tài liệu trôi nổi trên mạng (không phải trên trang web chính
thức của Trung tâm Thơng tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội) là
những tài liệu vi phạm bản quyền. Nhà trường không thu tiền, và cũng khơng phát
hành có thu tiền đối với bất kỳ tài liệu nào trên mạng internet.


84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Xây dựng hệ thống đường sắt đô thị là một giải pháp tất yếu mà các đơ
thị lớn lựa chọn để giải quyết bài tốn ách tắc giao thơng hiện nay, nó góp
phần cho việc hình thành các đô thị hiện đại. Tuy nhiên, trong quá trình thi

cơng đã gây ra khơng ít những tác động đến mơi trường xung quanh, trong đó
gây lún cho các cơng trình lân cận là một trong những vấn đề thời sự nhất cần
được quan tâm, đánh giá. Trên cơ sở tổng kết, phân tích kết quả nghiên cứu
những vấn đề có liên quan đã được thực hiện ở các nước trên thế giới; đánh
giá thực trạng thi công một số tuyến tầu điện ngầm tại Hà Nội; lập mô hình
phân tích, tính tốn ảnh hưởng của biện pháp thi cơng bằng khiên đào tới các
cơng trình lân cận khi thi công đoạn tuyến nằm trục đường Quốc Tử Giám và
khu dân cư phường Văn Chương thuộc dự án tuyến đường sắt đô thị Nhổn Ga Hà Nội, tác giả có một số kết luận sau:


Kết luận
1. Thi cơng đường hầm bằng khiên đào là một biện pháp thi công đã

được áp dụng phổ biến ở các nước phát triển trên thế giới. Tuy nhiên, tại Việt
Nam đây là một trong những biện pháp thi công lần đầu tiên được áp dụng
cho dự án đường sắt đô thị tại hai thành phố lớn Hà Nội và Hồ Chí Minh. Do
các đặc điểm về điều kiện địa chất cơng trình, điều kiện nước dưới đất khác
nhau, nên những tác động của biện pháp thi công này tới môi trường xung
quanh vẫn chưa được tổng kết, đánh giá có hệ thống.
2. Hà Nội nằm trong khu vực đồng bằng sông Hồng, các kết quả nghiên
cứu cho thấy khu vực nội thành Hà Nội có điều kiện địa chất cơng trình và địa
chất thủy văn khá phức tạp, cá biệt có những khu vực rất phức tạp (có mặt
nhiều lớp đất yếu phân bố đan xen, không theo quy luật, bề dày lớn; cùng lúc
tồn tại từ 2 đến 3 tầng chứa nước...). Ngồi ra, các quận nội thành Hà Nội có
mật độ xây dựng cao, việc qui hoạch các cơng trình xây dựng còn chưa theo


85
hệ thống. Điều này dẫn tới khi thi công công trình ngầm đi qua khu vực nội
thành đã và đang gây ra những tác động không nhỏ tới các công trình lân cận.

3. Trên cơ sở phân tích lý thuyết mối quan hệ giữa trạng thái ứng suất và
biến dạng trong điều kiện có một đường hầm và hai đường hầm song song,
tác giả đã tiến hành mơ hình hóa bằng phần tử hữu hạn trên phần mềm Plaxis
3D V20 để tính tốn, dự báo về độ lún mặt đất cũng như những tác động đến
các cơng trình lân cận cho một đoạn tuyến cụ thể (đoạn phố Quốc Tử Giám Văn Chương) của dự án đường sắt đô thị Nhổn - Ga Hà Nội.
4. Kết quả phân tích cho thấy:
Đối với các cơng trình lân cận dùng móng nơng:
- Q trình đào ảnh hưởng đến cơng trình có giá trị độ lún lớn nhất là
0.127m > Sgh=0.08 m gây ra sự cố ảnh hưởng cho cơng trình.
- Vị trí lún > 0.08m có khoảng cách từ 0 đến 15m + D/2 tính từ tim hầm
- Vị trí lún có thể xảy ra trường hợp > 0.08m có khoảng cách từ 15m đến
25m + D/2 tính từ tim hầm: tại vị trí này cần kiểm tra.
- Vị trị an tồn > 25m + D/2 tính từ tim hầm.
Đối với các cơng trình lân cận dùng móng cọc:
- Q trình đào ảnh hưởng đến cơng trình có giá trị độ lún lớn nhất tại
mặt bằng phía trên vị trí đỉnh hầm
- Khơng có ảnh hưởng lớn đến độ lún của các cơng trình lân cận.


Kiến nghị
Cùng với sự phát triển khơng ngừng của hệ thống giao thông đường sắt

đô thị, việc nghiên cứu những ảnh hưởng của biện pháp thi công đường hầm
đến các cơng trình xây dựng có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về mặt lý thuyết
lẫn giá trị thực tiễn. Luận văn của tác giả mới chỉ bước ở khởi đầu cho những
nghiên cứu này. Do năng lực bản thân cịn hạn chế, thời gian nghiên tìm hiểu
cứu chưa nhiều, việc thu thập số liệu chưa đầy đủ, nên những kết quả đạt
được còn những hạn chế nhất định.

86
1. Khi lập mơ hình tác giả đã đơn giản hóa địa tầng trong phạm vi tính
tốn, thực tế có thể điều kiện địa chất của đoạn tuyến còn phức tạp hơn, do đó
ít nhiều cũng sẽ ảnh hưởng tới kết tốn phân tích, tính tốn.
2. Trong mơ hình tính lún mặt đất chưa kể đến ảnh hưởng của tốc độ
đào, ảnh hưởng của hạ thấp mực nước khi thi công đường hầm.


87


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Báo cáo khảo sát địa chất của, Dự án tuyến Metro thí điểm thành phố Hà Nội,
đoạn Nhổn - Ga Hà Nội, Ban dự Án đường sắt đô thị Hà Nội ( HRB).
2. - Cổng thông tin điện tử Bộ Xây dựng.
3. - UBND THÀNH PHỐ HÀ NỘI - BAN QUẢN LÝ
ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ HÀ NỘI
4. Nguyễn Bá Kế (2008), Sự cố nền móng cơng trình, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội.
5. Vũ Công Ngữ , Nguyễn Văn Dũng (1998), Cơ học đất, Nhà xuất bản Khoa học
và kỹ thuật, Hà Nội.
6. Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc – Phân tích và thiết kế, Nhà
xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
7. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, ng Đình Chất (2005), Nền và móng
các cơng trình dân dụng – công nghiệp, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
8. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng (1996), Hướng dẫn đồ án nền và móng,
Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
9. Đồn Thế Tường, Lê Thuận Đăng (2004), Thí nghiệm đất và nền móng cơng trình,
tr.155-198, 232-235, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội.
10. Nguyễn Uyên (2006), Khảo sát địa chất để thiết kế các loại cơng trình, tr.5165, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.

11. Trần Văn Việt (2008), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, tr.216-304, Nhà
xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
12. Quy chuẩn Việt Nam 03 (2009), Phân loại - phân cấp các cơng trình xây dựng
dân dụng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
13. Tiêu chuẩn Việt Nam 10304 (2014), Móng cọc. Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất
bản Xây dựng, Hà Nội.
14. Tiêu chuẩn Việt Nam 9362 (2012), Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình, Nhà
xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
15. Tiêu chuẩn Việt Nam 9379 (2012), Kết cấu xây dựng và nền – Ngun tắc cơ
bản về tính tốn, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.


Tiếng Anh:
16. Bowles, J.E. (1996), Foundation Analysis and Design, McGraw-Hill International
Book Company.
17. Coduto, D.P. (2001), Foundation Design: Principles and Practices, Prentice-Hall,
USA.
18. Das, B.M. (2007), Principles of Foundation Engineering, 6th edn, Thomson, New
York, USA.