Nghiên cứu tương tác của đất nền đối với khiên đào (máy TBM) trong quá trình thi công tuyến tàu điện ngàm số 2 tại hà nội (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------------NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU TƯƠNG TÁC CỦA ĐẤT NỀN ĐỐI VỚI
KHIÊN ĐÀO (MÁY TBM) TRONG QUÁ TRÌNH THI
CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM SỐ 2
TẠI HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Hà Nội – 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------------NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
KHÓA: 2019 - 2021

NGHIÊN CỨU TƯƠNG TÁC CỦA ĐẤT NỀN ĐỐI VỚI
KHIÊN ĐÀO (MÁY TBM) TRONG Q TRÌNH THI
CƠNG TUYẾN ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM SỐ 2
TẠI HÀ NỘI
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
Mã số: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN CÔNG GIANG
XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà Nội – 2021


i

LỜI CẢM ƠN
Với tấm lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:
Các Thầy giáo, Cô giáo, Cán bộ Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã trực
tiếp giảng dạy và tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, rèn
luyện.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Cơng Giang
đã nhiệt tình hướng dẫn trong suốt thời gian tơi tham gia nghiên cứu, hồn thành
luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy trong tiểu ban luận văn đã cho tơi những
đóng góp q báu để hoàn chỉnh luận văn này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Thị Phương


ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là cơng trình nghiên cứu khoa học độc
lập của tơi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Thị Phương


iii

MỤC LỤC
Lời cảm ơn........................................ ................................................................. i
Lời cam đoan......... ............................................................................................ ii
Mục lục............................................................................................................. iii
Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt .................................................................... v
Danh mục hình. ................................................................................................ vi
Danh mục bảng, biểu....................................................................................... xii
MỞ ĐẦU............. ............................................................................................. 1
* Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1
* Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...................................................................... 2
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài ........................................................ 2
* Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 3
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu .............................................. 3
NỘI DUNG………………. ............................................................................. 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG TUYẾN
NGẦM……………… ...................................................................................... 4
1.1. Các biện pháp thi công tuyến ngầm ....................................................... 4
1.1.1 Đào và đắp đường hầm .................................................................... 4
1.1.2. Khoan và nổ .................................................................................... 5
1.1.3. Đào tuần tự ...................................................................................... 6

1.1.4. Đào hầm bằng Máy khoan hầm ...................................................... 7
1.2. Phân loại khiên đào thi cơng bằng TBM ............................................... 8
1.2.1. Các đặc tính của khiên đào dạng bùn vữa....................................... 8
1.2.2. Các đặc tính của khiên cân bằng áp lực đất (EPB) ......................... 9
1.3. Tính tốn thông số kỹ thuật khiên đào (máy TBM) ........................... 11
CHƯƠNG 2. SỰ TƯƠNG TÁC CỦA ĐẤT NỀN ĐỐI VỚI KHIÊN ĐÀO
(MÁY TBM)………………………………………………………………...24


iv

2.1.Cấu trúc công nghệ ................................................................................. 24
2.1.1. Công nghệ thi công tuyến ngầm bằng máy TBM ......................... 24
2.1.2. Lựa chọn thiết bị đào ngầm TBM ................................................. 26
2.2.Các lực tác dụng lên TBM...................................................................... 30
2.2.1. Tổng quan về các lực tác dụng ..................................................... 30
2.2.2. Các lực tác dụng từ phân tích dữ liệu của máy TBM ................... 35
2.2.3. Các lực và thời điểm hoạt động .................................................... 47
2.3.Mơ hình phản ứng của đất được sử dụng trong các phương án đào hầm
…………………………………………………………………………...48
2.3.1. Các đường cong phản ứng của đất khi đào hầm ........................... 48
2.3.2. Phân tích phản ứng của đất bằng các đường cong ........................ 49
CHƯƠNG 3. CÂN BẰNG CƠ HỌC CỦA TẤM CHẮN TBM THI CÔNG
DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SÁT SỐ 2 HÀ NỘI ........................................... 66
3.1.Dự án tuyến đường sắt số 2 Hà Nội ....................................................... 66
3.2. Đặc điểm địa chất cơng trình, địa chất thủy văn ................................ 67
3.3. Ảnh hưởng trong quá trình thi cơng .................................................... 72
3.3.1. Tính tốn áp lực cân bằng gương đào ........................................... 72
3.3.2. Tính tốn áp lực cân bằng khiên ................................................... 74
3.3.3. Thi công phun vữa sau vỏ hầm ..................................................... 76

3.4. Kiểm tra lún cho q trình thi cơng bằng phần mềm Plaxis ............. 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………… ……88
Kết luận……………….. .......................................................................... 88
Kiến nghị…………….. ............................................................................ 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO


v

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

Tên đầy đủ
Earth Pressure Balance
New Australian Tunnelling Method
Tunnel Boring Machine


vi

DANH MỤC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

Hình 1.1

Cơng trình Amtrak, thành phố New York

5

Hình 1.2

Thi cơng bằng phương án khoan và nổ

6

Hình 1.3

Đường tàu điện ngầm Second Avennue ở NewYork

7

Hình 1.4

Máy TBM thi cơng cơng trình HCM Metroline 1

8

Hình 1.5

Cách xác định chiều dài khiên

13

Hình 1.6

Các tác dụng lên dao cắt – nạo – phá đất của mâm dao

13

Hình 1.7

Một số loại mâm dao bố trí lưỡi cắt phổ biến

19

Hình 1.8

Hai dạng lưỡi cắt phổ biến dùng cho TBM loại EPB

19

Hình 1.9

Một số lưỡi cắt rời thơng dụng cho TBM loại EPB

19

Hình 1.10 Mơ hình tính tốn góc cắt theo Mckyes – Ali
Hình 1.11
Hình 2.1

Cách bố trí rãnh dẫn đất vào trong khiên phù thuộc loại
đất
ấu trúc máy TBM gồm A (mâm dao cắt), B (khoang
chứa đất), C (khoang máy), D (tấm vỏ lắp ghép)

20
20

25

hạm vi áp dụng của các loại thiết bị đào hầm cho các
Hình 2.2

loại đất khác nhau: (a) Khả năng tích hợp của TBM dựa
trên kích thước hạt, (b) Khả năng tích hợp của TBM

27

dựa trên hệ số thấm của đất [7]
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5

Mơ hình áp lực khi thi công hầm bằng TBM
Các tác động lên bánh cắt. (a) Sự triệt tiêu các lực và
các tác động bên trong, (b) Mặt cắt ngang
Các lực xuất hiện khi thi công bằng máy TBM: (a) Giản
đồ

30

32

33


vii

Hình 2.6

Quy ước ký hiệu cho lực (a) và momen (b)

34

Hình 2.7

Hướng cân bằng tính tốn

34

(a) Áp suất bùn (giá trị đo và dẫn xuất) ở các độ cao
khác nhau, (b) Áp suất bùn (trong buồng đào) và áp
Hình 2.8

suất khơng khí (trong buồng làm việc) ở mức khơng có

36

chất lỏng bề mặt trong buồng làm việc. Số đo vòng màu
đỏ [30][31]
(a) Thành phần nằm ngang của sự phân bố áp suất thủy

Hình 2.9

tĩnh của chất lỏng trên tấm chắn chìm, (b) Thành phần

37

ngang của momen do cùng áp lực [30][31]
(a) Khối lượng riêng của bùn trong buồng đào so với
Hình 2.10 khoảng cách, (b) Khối lượng riêng của bùn trong buồng

37

đào so với thời gian [30][31]
(a) Chênh lệch áp suất giữa khoang làm việc và khoang
Hình 2.11

đào, ở mức trống bề mặt so với khoảng cách, (b) Chênh
lệch áp suất giữa khoang làm việc và khoang đào, ở

37

mức trống bề mặt so với thời gian
(a) Tương đồng khối lượng riêng giữa buồng đào và
Hình 2.12

buồng làm việc so với khoảng cách, (b) Tương đồng
khối lượng riêng giữa buồng đào và buồng làm việc so

38

với thời gian
(a) Trọng lượng của chất lỏng trong khoang đào và làm
Hình 2.13 việc so với khoảng cách, (b) Trọng lượng của chất lỏng

39

trong khoang đào và làm việc so với thời gian [30][31]
Hình 2.14

(a) Momen của trọng lượng chất lỏng đào trong khoang
đào và khoang làm việc so với khoảng cách, (b) Momen

39


viii

của trọng lượng chất lỏng đào trong khoang đào và
khoang làm việc so với thời gian[30][31]
(a) Áp suất bùn (giá trị đo và dẫn xuất), (b) Thành phần
Hình 2.15 nằm ngang của áp lực thủy tĩnh của bùn trên trục bánh

42

xe [30][31]
(a) Thành phần ngang của áp lực thủy tĩnh của chất
Hình 2.16 lỏng trên trục bánh xe, (b) Lực của xi lanh dịch chuyển

42

bánh xe [30][31]
(a) Momen của các lực nằm ngang hình trụ dịch chuyển
Hình 2.17 bánh cắt, (b) Momen của các lực thẳng đứng hình trụ

42

dịch chuyển bánh cắt [30][31]
(a) Momen ngang của trọng lượng bản thân bánh xe,
Hình 2.18 (b) Tiếp điểm một phần và tồn bộ phương ngang của

43

lực[30][31]
a) Momen tiếp xúc một phần hoặc tồn bộ theo phương
Hình 2.19 ngang, (b) Momen tiếp xúc một phần hoặc tồn bộ theo

43

phương thẳng đứng[30][31]
Hình 2.20

(a) Tác động lực làm nổi tấm chắn, (b) Tác động momen
ngang làm nổi tấm chắn[30][31]

44

(a) Trọng lượng riêng bản thân tấm chắn ảnh hưởng
Hình 2.21 bởi lực, (b) Trọng lượng riêng bản thân tấm chắn ảnh

45

hưởng bởi momen ngang
Hình 2.22

(a) Tổng đẩy so với khoảng cách, (b) Tổng đẩy so với
thời gian

45

(a) Momen thẳng đứng của nhóm lực đẩy so với khoảng
Hình 2.23 cách, (b) Momen thẳng đứng của nhóm lực đẩy so với
thời gian

45


ix

Hình 2.24
Hình 2.25

Cân bằng momen so với khoảng cách (a) và thời gian
(b)
Cân bằng momen ngang so với khoảng cách (a) và thời
gian (b)

46

46

Hình 2.26 Mơ tả bởi mơ hình FE (chiều sâu đường hầm: 15m)

48

Hình 2.27 Mơ hình xếp – dỡ tải tại -15m

49

Mơ hình xếp – dỡ tải tại -20m. Các vị trí trên cùng, phần
Hình 2.28

tư bên phải trên, phần tư dưới, dưới cùng ứng với 180,
135, 90, 45, 0 độ đo từ dưới cùng và theo hướng ngược

50

chiều kim đồng hồ tương ứng
Mơ hình xếp – dỡ tải tại -25m. Các vị trí trên cùng, phần
Hình 2.29

tư bên phải trên, phần tư dưới, dưới cùng ứng với 180,
135, 90, 45, 0 độ đo từ dưới cùng và theo hướng ngược

50

chiều kim đồng hồ tương ứng
Hình 2.30
Hình 2.31
Hình 2.32
Hình 2.33

Mơ hình xếp – dỡ. Ứng suất hiệu dụng ngang cuối giai
đoạn chất tải
Mơ hình xếp – dỡ. Ứng suất hiệu dụng ngang cuối giai
đoạn dỡ tải
Mơ hình xếp – dỡ. Ứng suất hiệu dụng dọc cuối giai
đoạn chất tải
Mơ hình xếp – dỡ. Ứng suất hiệu dụng dọc cuối giai
đoạn dỡ tải

51

51

52

52

Mơ hình dỡ - xếp tải ở chiều sâu -15m. Các vị trí trên
Hình 2.34 cùng, phần tư bên phải trên, phần tư dưới, dưới cùng
ứng với 180, 135, 90, 45, 0 độ đo từ dưới cùng và theo

54


x

hướng ngược chiều kim đồng hồ tương ứng, các mũi tên
chỉ đường dẫn tải
Hình 2.35 Hình 2.35

54

Mơ hình dỡ - xếp tải ở chiều sâu -25m. Các vị trí trên
cùng, phần tư bên phải trên, phần tư dưới, dưới cùng
Hình 2.36 ứng với 180, 135, 90, 45, 0 độ đo từ dưới cùng và theo

55

hướng ngược chiều kim đồng hồ tương ứng, các mũi tên
chỉ đường dẫn tải
Hình 2.37
Hình 2.38
Hình 2.39
Hình 2.40

Mơ hình dỡ – xếp. Ứng suất hiệu dụng ngang cuối giai
đoạn dỡ tải
Mơ hình dỡ – xếp. Ứng suất hiệu dụng ngang cuối giai
đoạn xếp tải
Mơ hình dỡ – xếp. Ứng suất hiệu dụng dọc cuối giai
đoạn xếp tải
Mơ hình dỡ – xếp. Ứng suất hiệu dụng dọc cuối giai
đoạn dỡ tải

55

56

56

57

Hình 2.41. Xếp – dỡ tải ở mặt trên (1800) cho các giai
đoạn biến dạng. Đường màu đỏ có điểm đánh dấu thể
Hình 2.41 hiện kết quả mơ hình FE, đường màu xanh liên tục đại

61

diện cho giá trị nội suy từ biểu thức tính. Mũi tên chỉ
đường dẫn tải
Hình 3.1

Ảnh vệ tinh tuyến đường sắt số 2 Hà Nội

65

Hình 3.2

Bình đồ và trắc dọc đoạn tuyến C8 – C9

71

Hình 3.3

Sơ đồ tính tốn cân bằng áp lực gương đào

71

Hình 3.4

Sơ đồ bơm vừa sau vỏ hầm

75

Hình 3.5

Mô tả áp lực phun vữa sau vỏ hầm

77


xi

Hình 3.6

Phun vữa sau vỏ hầm

79

Hình 3.7

Chi tiết phun vữa sau vỏ hầm

80

Hình 3.8

Đồ thị máng lún Gauss cho đường hầm

80

Hình 3.9

Trình tự tính tốn các phase trên Plaxis 3D V20

80

Hình 3.10

Kích thước và thơng số của tháp bút

82

Hình 3.11 Mơ hình kiểm tra ổn định Tháp Bút trên Plaxis 3D V20

84

Hình 3.12 Biến dạng nền mặt đất trong quá trình thi cơng TBM

84


xii

DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng,
biểu
Bảng 1.1

Bảng 1.2
Bảng 2.1
Bảng 3.1

Tên bảng, biểu
Bảng tham khảo hệ số K với một số loại đất
Bảng tham khảo tuổi thọ lưỡi cắt với một số cơng trình
ở Trung Quốc
Các thơng số của đất vào mơ hình
Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất (lấy với trụ địa
chất tại hố khoan HK-06)

Trang
21
22
48
70

Bảng 3.2

Các thành phần cấp phối của vữa chèn lấp

76

Bảng 3.3

Thông số vật liệu khiên và vỏ hầm

81

Bảng 3.4

Thơng số vật liệu mơ hình Tháp Bút

82

Bảng 3.5

Tổng hợp kết quả thu được

85


1

MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài
Thi công những đường ngầm nằm sau dưới lòng đất hiện nay chủ yếu được
thực hiện bằng tổ hợp khiên đào (máy TBM). Khiên đào (máy TBM) là một tổ
hợp cơ giới hóa từ việc đào đất, vận chuyển đất thải…cho đến việc lắp ghép
các đoạn tấm vỏ hầm đều được thực hiện dưới sự chống đỡ vỏ thép máy TBM.
Tuy có những ưu điểm vượt trội về khả năng tự động hóa và an tồn cho cơng
trình lân cận cũng như cho người thực hiện q trình thi cơng, thi tuyến ngầm
bằng máy TBM vẫn tồn tại nhiều nhược điểm. Bởi vì máy TBM là một tổ hợp
cơ giới hóa hồn thiện nên bất kì bước vận hành nào của máy xảy ra sự cố đều
làm gián đoạn tất cả các công việc thi cơng cịn lại. Ngun nhân có thể gây ra
sự cố làm gián đoạn q trình thi cơng rất nhiều, nhưng phần là do quá khảo sát
địa chất và tính tốn thơng số liên quan đến việc vận hành hoạt động của máy
chưa phản ánh được hết các vấn đề có thể gặp phải trong q trình thi cơng.
Khi gặp sự cố khiến máy TBM không thể hoạt động, quá trình để khắc phục có

thể tốn rất nhiều kinh phí để trục vớt máy TBM lên sửa chữa, tái sử dụng; trong
một số trường hợp hy hữu thì có thể phải bỏ máy TBM xảy ra sự cố, điều này
sẽ gây thiệt hại kinh tế và tiến độ nặng nề cho dự án đang được triển khai thi
công. Máy TBM thi công đường hầm dưới sông Cedar tại Reton, WA gặp sự
cố và đã phải mở một giếng đứng để trục vớt và sửa chữa để tái sử dụng. Hay
đường hầm Hsuehshan ở Đài Loan được thi công bởi ba máy TBM đã phải mất
15 năm để hoàn thành, trong q trình thi cơng đã xảy ra tới 98 lần sập đất, 36
lần hầm bị ngập nước bới các lý do: đầu máy cắt bị kẹt, thân khiên chắn bị kẹt,
máy TBM bị chôn vùi. Đầu máy bị kẹt do thi gặp các hang rỗng hay đất đá
không ổn định rơi vào, cộng thêm áp lực của nước làm tình trạng tệ thêm, đây
là điển hình của việc khơng thể cân bằng áp suất gương đào; tấm chắn khiên bị
kẹt chủ yếu do khơng có chất hỗ trợ ở khu vực từ gương đào về phía sau làm


2

đất đá có độ bền thấp bị biến dạng đứt gãy rơi xuống làm kẹt tấm khiên trừ khi
máy TBM có thể thi cơng nhanh qua khu vực đó kịp thời.
Hiện nay, tại Việt Nam có 2 thành phố lớn đang được triển khai xây dựng
tuyến Metro, sử dụng máy khiên đào TBM để thi công đoạn ngầm là Hà Nội
và Thành phố Hồ Chí Minh. Riêng tại Hà Nội, theo Quy hoạch chung xây dựng
thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 được phê duyệt tại
Quyết định số 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011, mạng lưới đường sắt đô thị gồm
8 tuyến với tổng chiều dài khoảng 318 km. Trong đó, cần đặc biệt lưu ý khi
khảo sát và tiến hành thi công đối với tuyến số 2 (Nam Thăng Long – Trần
Hưng Đạo) thuộc dự án này.
Dự án tuyến đường sắt đô thị số 2 Hà Nội dự kiến được thi công bằng máy
khiên đào (máy TBM) và quy hoạch sẽ phải đi qua các tuyến phố lớn và chạy
dưới các khu phố cổ của Hà Nội, nơi có hệ thống hạ tầng phức tạp và là nơi
mang dấu ấn lịch sử văn hóa Việt Nam cần gìn giữ, đặc biệt là đoạn tuyến chạy

quanh hồ Gươm và ga ngầm được quy hoạch đặt tại đây cầng phải đặc biệt chú
ý. Việc nghiên cứu các ảnh hưởng của khiên đào (máy TBM) và nền đất khi thi
công giúp hạn chế tối đa các sự cố phát sinh trong q trình thi cơng tuyến
ngầm gây ảnh hưởng đến kinh tế - kỹ thuật và tiến độ thi công của dự án. Nên
“Nghiên cứu tương tác của đất nền đối với khiên đào (máy TBM) trong
quá trình thi công tuyến đường tàu điện ngầm số 2 tại Hà Nội” là cần thiết.

*Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Làm rõ cơ chế ảnh hưởng của máy đào TBM lên nền địa chất khi thi công
- Làm cơ sở luận chứng sự ảnh hưởng lên các cơng trình khác khi thi công
tuyến ngầm
*Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài
- Đối tượng nghiên cứu: Ảnh hưởng khi thi công tuyến ngầm bằng phương
pháp TBM


3

- Phạm vi nghiên cứu: Nền địa chất và các cơng trình khu vực ga Hồn
Kiếm
*Phương pháp nghiên cứu
- Các phương pháp phân tích lý thuyết
- Mơ hình thực nghiệm
- Phương pháp chuyên gia
*Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
- Ý nghĩa khoa học: Góp phần làm sáng tỏ lý thuyết sự ảnh hưởng của thi
công tuyến ngầm bằng máy TBM.
- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần hồn thiện về tính tốn và mơ tả ảnh hưởng
của thi công tuyến ngầm bằng máy TBM, cho ra các thông số kỹ thuật khi bị
ảnh hưởng của các điều kiện đất nền trong thi công tuyến đường sắt số 2 Hà

Nội.


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 F - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 - Nguyễn Trãi - Thanh Xuân Hà Nội.
Email: ĐT: 0243.8545.649

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


88

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


KẾT LUẬN
Thực hiện nội dung nghiên cứu tổng hợp phân tích tài liệu và sử dụng phần

mềm để mơ hình hóa các tác động trong q trình thi cơng khiên đào và nên
đất. Kết quả phân tích lý thuyết và phân tích đã rút ra được một số kết luận như
sau:
- Trước khi bắt đầu thực hiện thi công dự án xây dựng tuyến đường ngầm

cần khảo sát kỹ điều kiện địa chất và điều kiện thủy văn. Từ đó lựa chọn chiều
sau đặt tuyến hầm, lựa chọn công nghệ máy thi công phù hợp với khảo sát.
- Sau khi lựa chọn sơ bộ độ sâu đặt tuyến hầm, đường kính tuyến, loại máy

thi cơng,…đưa ra tính tốn lý thuyết và mơ hình hóa các tác động của đất nền
lên máy thi công và đưa ra các giải pháp phòng tránh và khắc phục.
- Máy đào ngập sâu trong lòng đất nên bị tác động từ mọi hướng, với mỗi

tác động từ các hướng khác nhau lên các phần khác nhau của máy cần được dự
báo và tính tốn trước.
- Với các tác động chủ yếu để cân bằng mặt gương đào, cân bằng để khiên

hoạt động bình thường và lấp đầy khoảng hở giữa máy TBM với nền đất bằng
lớp vữa lót đã được tính tốn. Q trình này sẽ gây ảnh hưởng đến cơng trình
trên bề mặt.


89



KIẾN NGHỊ
- Nên thực hiện nghiên cứu đặc điểm địa chất cơng trình và địa chất thủy

văn tại nhiều điểm nhất có thể dọc đoạn tuyến để có thể dự đốn chính xác nhất
các tác động có thể xảy đến trong q trình thi cơng dự án.
- Mơ hình hóa một số điểm của đoạn tuyến bằng phần mềm thương mại sẽ

cho ra kết quả chính xác nhất tác động của nền đất đối với khiên đào. Từ đó
tính tốn ra các thông số kỹ thuật của máy và các thơng số của các hoạt động
phụ trợ một cách chính xác nhất. Tăng tối đa hiệu quả và giảm kinh phí khi dự
án được vận hành thi cơng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Ban Dự Án Đường Sắt Đô Thị Hà Nội ( HRB) (2011), Báo cáo tiền khả thi,
Dự án tuyến Metro thí điểm thành phố Hà Nội, đoạn Nhổn - Ga Hà Nội.
2. Ban dự Án đường sắt đô thị Hà Nội ( HRB) (2011), Báo cáo khảo sát địa
chất, Dự án tuyến Metro thí điểm thành phố Hà Nội, đoạn Nhổn - Ga Hà Nội.
3. Lưu Xuân Hùng và Nguyễn Đức Toản (2007), Báo cáo tại hội thảo hầm do
ITA và ITST, Một số vấn đề về quản lý rủi ro và lún mặt đất cho dự án tuyến
đường sắt thí điểm Thành Phố Hà Nội.
4. Hồ sơ thiết kế tuyến Nhổn – Ga Hà Nội – Systra 2012.
5. Nguyễn Đức Nguôn (2008), Địa Kỹ Thuật Trong Xây Dựng Cơng Trình
Ngầm, NXB Xây Dựng.
6. Đỗ Như Tráng (1997), Giáo Trình Cơng Trình Ngầm, NXB Kỹ thuật quân
sự.
Tiếng Anh:
7. A. Benzuijen, P.E.L Schamiee, J.A. Kleinjan (1999), Additive testing for
earth pressure balance shields, 12th European Conference on Soil Mechanics
and Geotechnical Engineering, Amterdam, The Netherlands.
8. A. Bezuijien, J.P. Pruiksma, H.H. van Meerten (2001), Pore presseures in
front of tunnel, measurements, calculations and consequences for stability of
tunnel face, Internatinal Symposium on Modern Tunneling Science and
Technology, Kyoto, Japan.
9. A. Benruijen (2002), The influence of soil permeability on properties of a
foam mixture in a TBM, Geotechnical Aspects of Underground Contruction in
Soft Ground – 4th International Sympoim (IS – Toulouse), Toulouse, France.


10. A. Benzuijen, A.M. Talmon (2003), Grout the foundation of a bored tunnel,
BGA International Conference on Foundations, Dundee, Scotland.
11. A. Benzuijen, A.M. Talmon, F.J. Kaalberg, R. Plugge (2004), Field

measurements of grout pressures during tunnelling of the Sophia Rail Tunnel,
Soils and Foundations.
12. Benzuijen (2007), A., Bentonite and grout flow around a TBM, Tunnels
and Tunnelling International.
13. Benzuijen, A. and Talmon, A.M. (2009), Processes around a TBM,
Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground.
14. P.J. Bogaards and K.J. Bakkler (1999), Longitudinal bending moments in
the tube of a bored tunnel, Number Models in Geomechanics, Numog, Graz,
Austria.
15. Cording, E.J., Nakagawa, J.I., Painter,C.Z., McCain, J.J., Vazquez, J. and
Strirbys, A.F (2015), Cotrolling Ground Movement on the SR 99 Alaskan Way
Viaduct Replacement Tunnel, Proceedings of the Rapid Excavation and
Tunnelling Conferece 2015, New Orleans, LA.
16. DAUB – Deutscher Ausschuss für unterirdischer Bauen (2005),
Recommendations for Staticc Analysis of Shield Tunnelling Machines, Tunnel.
17. T.G.S. Dias, A. Benzuijen (2015), TBM Pressure models: Caculation tools,
ITA Word Tunnel Congress 2015 – SEE Tunnel – Promoting Tunnelling in SEE
Region, Dubrovnik, Croatia.
18. J. Düllman et al. (2014), Practical TBM Excavation Data Processing,
Tunnels and Tunnelling – Intrenational Edition.
19. V.Guglielmett, P. Frasso, A. Mahtab, S. Xu, eds. (2007), Mechanized
tunnelling in urban areas: design methodology and contruction control, Taylor
& Francis.


20. Herrenknecht, M., Thewes, M. and Budach (2011), The development of
earth pressure shiels: from the beginning to the present, Geomechanics and
Tunnelling.
21. Langmaack, L. (2000), Advanced Technologyof Soil Conditoningin EPB
Shield Tunnelling, Proceedings of North American Tunnelling, Boston,

Massachusetts.
22. L. Masini, S. Rampello, K. Soga (2014), An Approach to Evaluate the
Efficienty of Compensation Grouting, Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering.
23. B. Maidl et al. (2012), Mechanied Shield Tunnelling, Ernst & Sohn LTD.
24. Nagel, F. and Meschke, G. (2011), Grout and bentonite flow around a
TBM: Computational modeling and simulation – based assessment of influence
on surface settlements, Tunelling and Underground Space Technology.
25. Ruse, N.M and Schwarz, H. (2012), Beurteilung der Setzungen bei EPB –
Vortrieben der Metro I.9 Barcelone, Geotechnik.
26. J.N. Shirlaw, D.P. Richards, P. Ramond, P. Longchamp (2004), Recent
experience in automatic tail void grouting with soft ground tunnel boring
machines, ITA Word Congress 2004 – Underground Space for Sustainable
Urban Development, Singapere.
27. A.M. Talmon, L. Aanen, A. Benzuijen, W.H. van der Zon (2001), Grout
pressures aroud a tunnel lining, International Syposium on Morden Tunnelling
Science and Technology, Kyoto, Japan.
28. A.M. Talmon, A.Benzuijen (2013), Analytical model for the beam action
of tunnel lining during costruction, International Journal for Numerical and
Analytical Methods in Geomechanics.


29. Thewes, W. Budach, C. and Galli, M. (2010), Laboruntersuchungen von
verschiedenen konditionnierten Lockergesteinsböden für Tunnelvortriebe mit
Erddruckschildmaschinen, Tunnel.
30. TEC – Tunnel Engineering Consultants (2005). Hubertunnel –
Geotechnisch Basis Rapport, HT – GBR.
31. TEC – Tunnel Engineering Consultants (2005). Hubertunnel –
Geotechnisch Interpretatie, HT – GIR.
32. Verruijt, A. (1993), Soil Dynamics, Lecture Notes, Delft University of

Technology.