thiết kế và tổ chức thi công hầm metro

Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
LI NểI U
H Ni hin nay, tc phỏt trin ca h thng giao thụng vn ti ụ
th (GTVTT) rt cao. Riờng tc phỏt trin ca cỏc phng tin giao thụng
ng b trong cỏc nm 1996 ti nay l khong : 8 - 13% i vi xe mỏy, v 5 -
8% i vi xe ụtụ. Chng loi phng tin cng ngy cng a dng v phong
phỳ hn. H thng c s vt cht h tng cho giao thụng cng cú nhiu thay i.
Ton b h thng ng xỏ, cu, cng ó liờn tc c nõng cp, ti cỏc ngó ba,
ngó t, cỏc nỳt giao thụng ó c trang b h thng ốn hiu di phõn lung.
Nhiu tuyn ng ln nh tip tc c qui hoch, m rng hp lý, t yờu cu
v tiờu chun cht lng, m bo phc v tt cho cỏc hot ng lu thụng. B
mt giao thụng ụ th H Ni ó v ang thay i tng ngy.
Tuy nhiờn, quỏ trỡnh phỏt trin ca GTVTT H Ni cng th hin
nhiu bt cp. Xu th phỏt trin hin nay ca ton b h thng GTVTT H
Ni cha cõn i v hp lý. iu ny cú th thy rừ s phỏt trin thiu hi ho
gia s lng v chng loi ca cỏc phng tin giao thụng vi h thng c s
h tng ụ th. H thng c s h tng tuy phỏt trin nhanh v dn dn c hin
i hoỏ nhng khụng theo kp vi tc phỏt trin nhanh n mc khụng th
kim soỏt ni ca cỏc phng tin giao thụng. Chớnh vỡ th h thng c s h
tng ụ th vn nhanh chúng b quỏ ti v xung cp nghiờm trng. iu ny th
hin rừ qua cỏc s c tc ng liờn tc xy ra trong v ngoi gi cao im ti
rt nhiu im trờn cỏc tuyn ng giao thụng H Ni trong thi gian gn
õy.
Nhng s c ỏch tc giao thụng xy ra u gõy nờn hu qu nghiờm trng v nhiu
mt. V thi gian, cỏc v ỏch tc thng kộo di v lm lóng phớ rt nhiu thi gian ca hng
ngn ngi phi dng li ti im ỏch tc. V kinh t, cỏc v ỏch tc giao thụng lm cho nhiu
hot ng lu thụng, buụn bỏn, trao i b ngng tr. Nh vy, tn tht kinh t khụng th tớnh
ht. V mt nng lng, cỏc xe ti im ỏch tc thng trong trng thỏi n mỏy, do ú nng
lng lóng phớ do s dng nhiờn liu cho cỏc ng c rt ln.
Hin trng v vin cnh khụng xa ca tỡnh hỡnh giao thụng ti H Ni

cho thy vn ó mang tớnh cp bỏch. Cỏc loi phng tin giao thụng cỏ nhõn
ngy cng tng c v s lng, v s lt hot ng, nhng H Ni khụng cú
kh nng xõy dng thờm ng sỏ, vỡ qu t thỡ cú hn m dõn s li tng
SV: Trn Chớ Trung 1 Lớp: Cầu hầm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
nhanh. Để phát triển đồng bộ kinh tế - xã hội, Hà Nội đang phát triển về không
gian, xây dựng những đô thị vệ tinh. Song song với các biện pháp tăng cường
quản lý giao thông, thì việc phát triển vận tải hành khách công cộng với khối
lượng lớn cũng được xem là giải pháp cứu cánh,
Trước thực trạng như vậy giải pháp khắc phục mang lại hiệu quả về
nhiều mặt là xây dựng hệ thống giao thông ngầm. Việc xây dựng hệ thống giao
thông 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 ,với những kiến thức đã được
học trong trường , em chọn đề tài tốt nghiệp :”Thiết kế và tổ chức thi công hầm
metro ”.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình ngoài sự cố gắng nỗ lực của
bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn Cầu
Hầm. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đã trang bị cho em những
kiến thức quý báu về chuyên ngành Cầu Hầm trong suốt những năm học vừa
qua, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình, giúp đõ của thầy Đỗ Như Tráng.
Do thời gian có hạn, tài liệu tham khảo lại không đầy đủ nên mặc dù đã
rất cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót. Qua đây, em mong
muốn có được nhiều những ý kiến, sự chỉ bảo của thầy cô hơn nữa để có thể
vững vàng trong công tác của mình sau này.
Hà Nội, ngày 7 tháng 5 năm 2007
Sinh viên
Trần Chí Trung
SV: Trần Chí Trung 2 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm

GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
PHẦN I:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
1. GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ
THÀNH PHỐ HÀ NỘI.
2. THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KIẾN TRÚC
SV: Trần Chí Trung 3 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ
THỊ THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1.Giới thiệu dự án tuyến đường sắt đô thị thí điểm thành phố Hà
Nội.Đoạn Nhổn –Ga Hà Nội
1.1.1.Cơ sở thiết kế :
 Quy hoạch tổng thể Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20 - 6 - 1998 đã
xác định: “Việc phát triển giao thông vận tải của Thủ đô phải lấy phát
triển hành khách công cộng làm khâu trung tâm, bảo đảm tỷ lệ vận tải
hành khách công cộng đến năm 2010 là 30% và đến năm 2020 là 50% số
lượng hành khách. Cần ưu tiên cho việc xây dựng hệ thống đường sắt đô thị để
tạo nên những trục chính của mạng lưới vận tải hành khách công cộng của Thủ
đô”.
 Tuyến đường sắt đô thị thí điểm Nhổn - Ga Hà Nội là trục chính
theo hướng Đông - Tây của Thành phố, là tuyến được xác định cần xây dựng
trước trong Quy hoạch (Ga Hàng Cỏ - Cát Linh - Kim Mã - Thủ Lệ - Nghĩa Đô
- Phú Diễn - Minh Khai).
 Theo các số liệu điều tra sau về thực trạng giao thông tại Hà Nội :
Hình 1.1- Các điểm điều tra lưu lượng giao thông
SV: Trần Chí Trung 4 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm

GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Bảng 1.1-Bảng điều tra lưu lượng giao thông
Ðịa điểm Lượng xe vào giờ cao điểm
Lượng người tham gia

giao thông vào giờ cao
Kim Mã 22 614 35 440
Giảng Võ 18 954 26 146
Cát Linh 17 250 22 302
Lê Duẩn 17 085 24 577
Tôn Ðức Thắng 16 170 22 280
Nguyễn Thái Học13 917 21 576
SV: Trần Chí Trung 5 Líp: CÇu hÇm K43
a. Lưu lượng giao thông rất lớn
Nếu tính cả hai hướng thì số lượng xe mỗi giờ dao động từ 7.500 đến trên 22.000
xe. Ðây là một trong những mức lưu lượng cao nhất thế giới. Nếu so với Lyon
(thành phố có quy mô tương đương với Hà Nội nếu chỉ tính riêng khu vực đô thị)
thì lưu lượng xe trên đường ôtô đô thị vào giờ cao điểm chỉ đạt khoảng 7.000
xe/h theo mỗi hướng.
b. Các luồng di chuyển lớn theo hai chiều
Trên tổng số các trục đường được điều tra, lưu lượng giao thông theo hướng vào
nội thành đạt mức cao nhất vào buổi sáng, còn hướng ra ngoại thành đạt mức cực
điểm vào buổi chiều. Cụ thể như sau :
+Buổi sáng có 49 332 người đi ra khu vành đai và 85 873 người đi vào trung
tâm, tức là mức chênh lệch lên tới 74%,
+Buổi chiều có 60 196 người đi vào trung tâm và 76 535 người đi ra khu vành
đai, tức là mức chênh lệch đạt 27%.
Những số liệu này cho thấy rõ các luồng di chuyển luân phiên hai chiều giữa
nơi ở và nơi làm việc. Vào buổi sáng, những khu vực ở trung tâm thành phố
luôn thu hút nhiều lao động sống ở những khu vành đai, sau đó đến giờ cao điểm

buổi chiều những người này lại trở về nhà sau giờ làm việc.
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
c. Mức độ đi lại :Những trục đường có nhiều người qua lại nhất đều là những
trục xuyên tâm nối khu trung tâm thành phố với các khu vành đai và những
tuyến đường vành đai 1 và 2 (xem bản đồ trên đây) :
- Trục tây - đông nối khu vực trung tâm thành phố với điểm Cầu Giấy
(các tuyến phố Nguyễn Thái Học, Trần Phú, Kim Mã, Cầu Giấy, Xuân
Thuỷ)
- Trục tây - đông chạy qua phố Giảng Võ
- Trục bắc -nam chạy dọc theo tuyến đường sắt (các tuyến đường Lê
Duẩn, Giải Phóng)
- Trục bắc - nam chạy dọc theo sông Hồng (các tuyến đường Trần
Quang Khải, Trần Khánh Dư)
- Trục đông bắc - tây nam nối khu vực trung tâm thành phố với thị xã
Hà Ðông (các tuyến phố Khâm Thiên, Nguyễn Lương Bằng, Tây Sơn,
Nguyễn Trãi)
- Đường vành đai 2 (các phố Minh Khai, Ðại La, Trường Chinh, Láng,
Bưởi)
- Đường vành đai 3 (các đường Pháp Vân, Thanh Xuân).
Một số tuyến phố chính trong khu vực trung tâm thành phố cũng có lưu
lượng xe lớn: phố Huế, Bà Triệu, Hai Bà Trưng
d. Ðổi mới trong giao thông công cộng
Năm 2000 giao thông công cộng chỉ đáp ứng 4% nhu cầu đi lại, tức là ở mức
thấp nhất trong số các nước Ðông Nam á. Tình hình này là kết quả của một quá
trình suy giảm dần chất lượng của giao thông công cộng từ cuối những năm
1970. Do đó, số lượng hành khách đã giảm từ 76,5 triệu người vào năm 1978
(khoảng 25 - 30% lưu lượng giao thông) xuống chỉ còn 3,9 triệu người vào năm
1992. Sự suy giảm này là do xe máy ngày càng được ưa chuộng, song cũng bắt
nguồn từ sự sa sút chất lượng dịch vụ và không được chính quyền thành phố

quan tâm từ khi tiến hành công cuộc Ðổi Mới (ngừng trợ giá cho giao thông
công cộng). Các tuyến xe buýt đều bị bãi bỏ, mạng lưới tổ chức kém, xe quá cũ,
giá vé quá cao so với chất lượng dịch vụ.
SV: Trần Chí Trung 6 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng

Hình 1.3-Biểu đồ so sánh xe buýt và xe điện
Kể từ năm 2001, chính quyền thành phố đã quyết định đầu tư trở lại cho
giao thông công cộng. Hàng loạt biện pháp đã được áp dụng khiến cho hành
khách sử dụng xe buýt ngày càng nhiều :
- Năm 2001, các xí nghiệp xe buýt được sát nhập lại trở thành Công ty Vận
tải và Dịch vụ công cộng Hanoi Transerco nhằm tạo sự thống nhất toàn mạng
lưới các tuyến buýt và hệ thống vé.
- Các nguồn trợ cấp cho hoạt động xe buýt đã tăng gấp 6 lần trong vòng từ
năm 2000 đến 2003.
- Một chính sách nâng cao chất lượng dịch vụ đã được áp dụng sau khi thu
được thành công từ ba tuyến xe buýt mẫu thí điểm trong khuôn khổ dự án Asia
Trans giai đoạn 2002 - 2004 : nâng cao tính đúng giờ, áp dụng chính sách giá vé
phù hợp hơn, mua thêm những xe buýt tiện nghi hơn
Tất cả những biện pháp đó đã giúp cho giao thông công cộng trở nên hấp
dẫn hơn. Năm 2004, lượng hành khách đi xe buýt đã vượt mức 270 triệu người
(theo ước tính của Tổng công ty vận tải Hà Nội, tên gọi mới của Hanoi
Transerco).
e.Tỷ lệ xe hơi còn thấp
Giao thông bằng xe hơi cá nhân chiếm tỷ lệ còn thấp trong hệ thống giao
thông đô thị (chỉ chiếm 5% theo số liệu điều tra do IMV thực hiện năm 2004).
Ðiều đó cho thấy sự chênh lệch giữa mức sống của người dân Hà Nội với giá trị
của một chiếc xe hơi, mức thuế cao (thuế nhập xe gần 100%) và còn nhiều
đường phố hẹp không thuận tiện cho sử dụng xe hơi. Tính đến cuối năm 2004 có

147.000 xe hơi mới được đăng ký tại Hà Nội, tức là trung bình chỉ có khoảng 50
xe / 1.000 dân. Tuy nhiên, lượng xe hơi đang tăng dần với mức tăng trưởng có
SV: Trần Chí Trung 7 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
thể đạt tới gần 20%/năm. Việc chuyển dần từ xe máy sang ôtô trong những năm
tới là điều hoàn toàn có thể xảy ra nếu mức sống của người dân cho phép. Ðây
cũng chính là xu hướng phổ biến đối với một bộ phận dân cư khá giả ở Hà Nội.
Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu đều chưa thấy được rằng về lâu dài xe hơi
sẽ trở thành phương tiện phổ biến ở Hà Nội.
Hệ thống giao thông ở Hà Nội tương đối hiệu quả. Vận tốc di chuyển
trung bình là 20 km/h, tức là cao hơn hẳn so với vẫn tốc di chuyển trung bình tại
hầu hết các thủ đô khác trong khu vực (Bangkok 9 km/h, Manila 10 km/h, Jakarta
15 km/h ). Cho đến nay, tình trạng tắc đường vẫn chưa phổ biến nhiều.
- Tuy nhiên, cần thừa nhận rằng giao thông tại Hà Nội vẫn còn nhiều tác
hại : Số vụ tai nạn giao thông tăng đều đặn : khoảng 6 người chết/ngày theo
ước tính của Tổ chức Chữ thập Ðỏ .
- Ô nhiễm không khí và tiếng ồn ngày càng trở nên trầm trọng .
- Chỗ đỗ xe còn thiếu khiến người dân phải để xe trên vỉa hè gây cản trở
cho người đi bộ.
Qua các số liệu điều tra ở trên ta nhận thấy lưu lượng giao thông đã vượt
quá khả năng thông qua trên mặt cắt giao thông. Tình trạng ùn tắc giao
thông sẽ xảy ra rất nghiêm trọng vào những năm tới khi lượng ôtô cá nhân
được sử dụng ngày càng tăng.
Dọc theo tuyến đường đã hình thành nhiều khu trường Đại học
và Cao đẳng, đang hình thành và phát triển các Khu công nghiệp tập trung vừa
và nhỏ, các Khu Đô thị mới: Mỹ Đình, Cầu Diễn, Khu liên hợp thể thao Quốc
gia Sự phát triển này tất yếu dẫn đến tăng đáng kể lưu lượng hành khách (theo
dự báo lưu lượng người tham gia giao thông đến năm 2010 vào giờ cao điểm
trên đường Kim Mã sẽ là 50.000 đến 60.000 người/ hai hướng/ giờ).

Việc đưa vào vận hành Tuyến đường sắt đô thị thí điểm là rất cần thiết,
giải quyết cơ bản tình trạng ùn tắc giao thông do quá tải, tình trạng ô nhiễm do
khí thải và đặc biệt đảm bảo an toàn cao cho người tham gia giao thông.
1.1.2.Năng lực vận tải hành khách của tuyến
Trên cơ sở phân tích các dự báo về phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu giao
thông của Thành phố Hà Nội, lộ trình phát triển giao thông công cộng của Thành
phố, việc triển khai một số dự án tuyến xe buýt nhanh (BRT), tuyến đường sắt đô
thị. Dự báo nhu cầu giao thông trên tuyến đường Nhổn - Ga Hà Nội như sau: Lưu
SV: Trần Chí Trung 8 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
lượng hành khách trong ngày tới năm 2010 là 123.800 hành khách (HK),
năm 2020 là 274.000 HK, năm 2030 là 360.000 HK; lưu lượng hành khách trên
đoạn đông nhất vào giờ cao điểm (1 chiều) tới năm 2010 là 6000 HK, năm
2020 là 9500 HK, năm 2030 là 12.000 HK.
Tổ chức các bến trung chuyển với đường sắt nội đô tại bến số 11 (KS
Daewoo) với hệ thống xe buýt nhanh (BRT) tại bến số 13 (Giảng Võ) và với hệ
thống xe buýt tại bến số 10 (Cầu Giấy) và bến số 15 (Ga Hà nội).
1.1.3.Phương án tuyến
Hình 1.4-Bình đồ của dự án
Tuyến đường sắt đô thị thí điểm đi theo lộ trình sau: điểm đầu Nhổn (theo Quốc
lộ 32) - Cầu Diễn - Mai Dịch - Nút giao với đường Vành đai 3 - Cầu Giấy - Kim
Mã - Núi Trúc - Giảng Võ - Cát Linh - Quốc Tử Giám - ga Hà Nội - điểmcuối trên
đường Trần Hưng Đạo (trước ga Hà Nội).
Tổng chiều dài tuyến 12,5 Km + 0,2 Km đường dẫn vào Depot tại Nhổn,
trong đó : đoạn đi trên cao dài 9,8 Km (gồm cả 0,2 km đường dẫn), đoạn đi
ngầm dài 2,9 Km.
SV: Trần Chí Trung 9 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng

1.1.4.Vị trí các ga.
Toàn tuyến bố trí 15 ga
Hình 1.5-Vị trí các ga
Ga Lý trình Vị trí
S1 Km0+425 Quốc lộ 32, cổng trường ĐH công nghiệp Hà Nội, huyện Từ Liêm
S2 Km1+550
Quốc lộ 32, cạnh cổng vào xí nghiệp kinh doanh thép hình, huyện
Từ Liêm
S3 Km2+560 Quốc lộ 32, cạnh Tổng kho 101 Quân đội, huyện Từ Liêm
S4 Km3+330 Quốc lộ 32, trước cổng chợ Cầu Diễn, huyện Từ Liêm
S5 Km4+280 Quốc lộ 32, trước nghĩa trang Mai Dịch, quận Cầu Giấy
S6 Km5+050
Đường Hồ Tùng Mậu, cạnh trường đại học Thương Mại, quận Cầu
Giấy.
S7 Km5+725 Đường Xuân Thủy, trước trường đại học Sư Phạm, quận Cầu Giấy
S8 Km6+715 Đường Cầu Giấy, cạnh cây xăng số 9, quận Cầu Giấy
S9 Km7+465 Đường Cầu Giấy, Bưu cục Cầu Giấy, quận Cầu Giấy
S10 Km8+110 Đối diện trường đại học Giao thông vận tải, quận Ba Đình
S11 Km8+975 Đường Kim Mã, gần khách sạn Daewoo, quận Ba Đình.
S12 Km9+875 Đường Kim Mã, trước cửa khu Ngoại giao đoàn,quận Ba Đình.
S13 Km10+705 Đường Giảng Võ, trước cổng Bộ Y Tế, quận Đống Đa.
S14 Km11+520 Cát Linh, quận Đống Đa.
S15 Km12+500 Đường Trần Hưng Đạo, trước cửa ga Hà Nội, quận Hoàn Kiếm.
1.1.5.Phạm vi thiết kế trong đồ án.
Trong phạm vi của đồ án này em xét đoạn S14 – S15 với :
Điểm đầu : Đường Cát Linh, quận Đống Đa
SV: Trần Chí Trung 10 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Điểm cuối : Ga Hà Nội ,quận Hoàn Kiếm

Chiều dài ước tính từ điểm đầu đến điểm cuối là 1000 m.
1.2.Điều kiện tự nhiên,kinh tế xã hội khu vực xây dựng .
1.2.1.Điều kiện tự nhiên.
a. Vị trí xây dựng .
Chọn một trong các đoạn trên mạng tuyến giao thông để thiết kế và tổ chức thi
công : đoạn từ đường Cát Linh, quận Đống Đa đến Ga Hà Nội,quận Hoàn
Kiếm .Tuyến đi qua khu trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba Đình, khu vực
phố cổ là quận Hoàn Kiếm .
b. Đặc điểm mặt bằng khu vực xây dựng .
Đây là khu trung tâm Thủ đô Hà Nội , nên không cho phép thay đổi kiến trúc
khu vực . Do vậy mặt bằng thi công khó khăn chật hẹp nên phải có phương án
thiết kế và thi công cho phù hợp .
c. Đặc điểm địa chất –Khí hậu –Thủy văn .
*Địa chất :
Địa chất xác định thông qua kết quả khoan khảo sát địa chất của lỗ khoan
L36 tại khu vực quận Hoàn Kiếm.Trên mặt cắt hố khoan có các lớp: đất tự nhiên,
lớp sét dẻo và bùn hữu cơ, cát xám hạt trung, sét pha cát, cát hạt thô, sỏi cuội lẫn
cát thô .(Bảng 1.2)
SV: Trần Chí Trung 11 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
Bng 1.2: S mt ct cu to a cht khu vc.
SV: Trn Chớ Trung 12 Lớp: Cầu hầm K43
31
5
11
8
9
1,2
4,8

70
39
34
23
15
6
1,2
loại đất
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
đất đổ nền
đất cát pha lẫn sỏi gạch
đất sét dẻo
cát xám hạt trung
sét pha cát
cát hạt thô
sỏi cuội lẫn cát hạt thô

bề dày
(m)
đáy lớp
(m)
chiều sâu
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
*Khí hậu :
Nằm trong khu vực Hà Nội là khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm
ướt.Thông thường khí hậu khu vực này có hai mùa rõ rệt là mùa mưa(từ tháng 4
đến tháng 10) và mùa khô (từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau).
Lượng mưa trung bình dao động từ 1200 mm đến 2200 mm (trung bình là 1500 mm), độ
ẩm ướt trung bình 85%, lượng bốc hơi trung bình 938mm/năm.
Vào mùa khô khí hậu tương đối tốt có nhiều thuận lợi cho xây dựng các công trình hạ
tầng cơ sở. Do đó ta nên chọn thời gian thi công vào mùa khô.
Bảng 1.3-Các thông số khí hậu trung bình tháng
trong năm khu vực Hà Nội
*Thủy văn :
Hà Nội có sông Hồng chảy qua,rộng khoản 1Km-1,5 Km. Mực nước cao
nhất ghi nhận được là +14,3m và mực nước thấp nhất là +17,3 m. Mực nước
trung bình dao động từ +1,28 trong mùa khô và +10,18 trong mùa mưa.
Khu vực xây dựng đường hầm có liên quan đến mực nước ngầm, do vậy
khi mực nước sông Hồng lên xuống có ảnh hưởng tới mực nước ngầm. Theo tài
liệu khảo sát địa chất thủy văn thì mực nước ngầm lớn nhất vào mùa mưa (tháng
8 âm lịch), đây cũng là lúc mực nước sông Hồng lên cao nhất.Sau đó mức nước
nâng rút dần xuống và thấp nhất vào tháng 12 âm lịch.Song theo tài liệu khảo sát
SV: Trần Chí Trung 13 Líp: CÇu hÇm K43
1 15.3 18 83 68
2 17.6 36 86 54
3 19.2 34 89 55

4 26.6 121 88 66
5 27.6 194 85 94
6 29 250 84 99
7 28.4 214 85 101
8 28.6 325 87 86
9 27.1 290 86 91
10 24.4 184 82 95
11 21.4 115 81 88
12 18.4 7 81 94
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
thì mực nước ngầm dao động từ -30m đến +13m.
*Nguồn nước:
Nguồn nước dùng cho thi công và sinh hoạt được khai thác từ mạng lưới nước của
thành phố .
1.2.2.Điều kiện xã hội .
a. Tình hình chính trị xã hội .
Đây là khu trung tâm chính trị - văn hóa của thành phố, có trình độ dân trí
cao, có nhiều cơ quan, tổ chức chính trị xã hội của Đảng và nhà nước đóng tại
đây nên cũng có nhiều thuận lợi về tình hình an ninh chính trị song cũng có
không ít những khó khăn trong quá trình thi công cũng như không được làm ảnh
hưởng đến hoạt động của các cơ quan, các tổ chức và của nhân dân.
b. Điều kiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật.
Khu vực thi công có điều kiện về cơ sở hạ tầng thuận lợi như mạng
đường xá thuận lợi, vỉa hè rộng nên có thể tập kết vật liệu, máy móc mà không
ảnh hưởng đến quá trình giao thông. Song một điều ảnh hưởng không nhỏ đến
quá trình thi công là đây là khu vực trung tâm nên mọi hoạt động vận chuyển
máy móc, trang thiết bị, vật liệu, vận chuyển đất đá đào lên từ đường hầm chỉ có
thể tiến hành vào ban đêm từ 22
h

00 ngày hôm trước đến 6
h
00 ngày hôm sau. Đây
là một trong những yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình thi công, do vậy
trong quá trình thiết kế kỹ thuật thi công phải đưa ra được biện pháp thi công
phù hợp.
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
2.1.Các giải pháp đặt tuyến tàu điện ngầm (Metro).
2.1.1.Giới thiệu chung về tàu điện ngầm :
*Khái niệm: Metro là hệ thống đường sắt cao tốc nội đô khép kín, phục
vụ vận tải hành khách công cộng độc lập với những mạng lưới giao thông khác
trong thành phố .
SV: Trần Chí Trung 14 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Trong hệ thống Metro có 3 loại tuyến :
+Tuyến đường sắt trên cao chạy trên hệ thống cầu cạn để khắc phục mật
độ kiến trúc cao và địa hình phức tạp. Loại tuyến này có ưu điểm thi công dễ
dàng,chế độ khai thác đơn giản nhưng có nhược điểm là gây ồn và gây bụi cho
thành phố, ảnh hưởng nhiều đến quy hoạch.
+Tuyến chạy nổi trên mặt đất trong hệ thống đường riêng có hàng rào che
kín. Những tuyến khác cắt ngang đều phải vượt qua bằng cầu và hầm vượt.Loại
tuyến này có ưu điểm: xây dựng đơn giản, rẻ, chế độ khai thác không phức tạp.
Nhược điểm: gây ồn và bụi, chiếm dụng nhiều diện tích giao thông và gây khó
khăn cho quy hoạch đô thị .
+Tuyến chạy ngầm trong lòng đất dưới thành phố hay còn gọi là hệ thống
tàu điện ngầm.Loại tuyến này chạy ngầm là chủ yếu, hành khách đi xuống tàu
qua các nhà ga nối thông với mặt đất. Khi vượt qua sông tuyến có thể phải nổi lên
để vượt sông bằng cầu và ở những khu vực xây dựng thưa hoặc gần đến khu
Đêpot để quay đầu, tuyến có thể chạy nổi 1 đoạn.Nhiều tuyến tàu điện ngầm của

một số thành phố trên thế giới,đoạn vượt sông người ta vẫn giải quyết bằng hầm.
Tàu điện ngầm có năng lực vận chuyển lớn,đáp ứng được yêu cầu giao
thông công cộng rất cao của một thành phố đông dân, chiếm dụng diện tích rất ít,
không gây ồn và bụi và còn kết hợp một số chức năng khác trong đời sống xã hội
của thành phố vì vậy tàu điện ngầm là một phương tiện giao thông công cộng phổ
biến của nhiều thành phố trên thế giới.
Đường tàu điện ngầm đầu tiên trên thế giới được xây dựng ở Anh vào
năm 1863, cho đến nay đã có 80 thành phố trên thế giới sử dụng hệ thống tàu
điện ngầm trong giao thông công cộng.
Hệ thống đường tàu điện ngầm lớn nhất là NewYork với tổng chiều dài
392Km và 471 ga, thứ hai là Paris: 301 Km, 349 ga.
Do đặc điểm khu vực xây dựng, vị trí xây dựng là khu vực phố cổ và khu
vực trung tâm văn hóa chính trị, mặt bằng xây dựng chật hẹp nên ta chọn tuyến
chạy ngầm trong lòng đất .
2.1.2.Các thông số kỹ thuật của đoàn tàu :
Tầu có 3 khoang (02 khoang có động cơ, 01 khoang không động cơ) dài
58,5m, rộng 2,8 m, tải trọng trục 14 Tấn, tốc độ tối đa 80 km/h, khả năng chuyên
chở 431 chỗ - 587 chỗ, tương lai sẽ tăng lên thành đoàn tàu 4 khoang, dài 80 m
SV: Trần Chí Trung 15 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
v kh nng chuyờn ch s l 792 ngi (6 ng/m2) v t mc chuyờn ch c
bit 1002 ngi (8ng/m
2
).
Thi gian phc v ca tuyn Metro t 5h n 24h, tn sut chy tu 5,4
phỳt/chuyn, nng lc vo gi cao im t 6300 HK/gi/hng (trong tng lai
tng tn sut lờn 3,45 phỳt/chuyn, t 9500 HK/gi/hng v 3 phỳt/chuyn,
t 12.000 HK/gi/hng cú ni thờm toa vo on tu). Thi gian i ht 1 vũng
l 49 phỳt, vn tc thng mi t 33,8 Km/gi.

Cỏc thụng s k thut ca toa xe:
+ Kớch thc toa xe: di 19 - 20 m; rng 2,8m; cao 3,8m, chiu cao sn
0,9 - 1,15m;
+ Ti trng trc ti a : 14 Tn;
+ Tc cu to : Vct = 80 Km/h;
Hỡnh 2.1-on tu in ngm
2.1.3.Kh gii hn hm.
Da trờn thụng s on tu trờn nh chiu cao on tu l 3,8m, chiu
rng l 2,8 m, chiu cao sn l 0,9 m, ta cú kh gii hn hm thit k nh sau:
SV: Trn Chớ Trung 16 Lớp: Cầu hầm K43
Hỡnh 2.1.on tu in m
1400
1596
3950
3750
3350
580 220
cđđr
970
1400
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Hình 2.2-Khổ giới hạn.
2.1.4.Xác định phương án bố trí hầm.
Từ khổ giới hạn trên và dựa vào điều kiện thi công trong đô thị ta đề xuất
2 phương án đặt hầm là :
+Hầm đặt nông.
+Hầm đặt sâu.
2.2.Các phương án sơ bộ.
2.2.1.Phương án sơ bộ đặt nông.

Hầm đặt nông là hầm bố trí gần mặt đất (thường giới hạn 5-10m từ cốt
mặt đất) .Đây là dạng phổ biến do các tuyến đặt nông thuận tiện cho hành khách
so với các tuyến đặt sâu ,tiết kiệm được thời gian đi lại của hành khách,dễ thi
công bằng phương pháp lộ thiên,những biện pháp chống thấm và thông gió ít
phức tạp, đường dẫn lên mặt đất ở các nhà ga bố trí dễ dàng.Giá thành xây dựng
của các tuyến đặt nông trong điều kiện địa chất thủy văn thuận lợi trung bình nhỏ
hơn 2 lần các tuyến đặt sâu.
Tuyến hầm đặt nông thường bám dọc theo các tuyến giao thông chính
trên mặt đất.Chiều sâu đặt hầm là 5m kể từ mặt đất, hầm gồm 2 tuyến .
a. Mặt cắt ngang
SV: Trần Chí Trung 17 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
4250600 600
400
1400 1400
600
600
8800
650
600
1520
CĐĐR
400
600
600
14001400
CĐĐR
1520
6100

Hình 2.3-Mặt cắt hộp đổ tại chỗ.
Thông số kết cấu:
-Chiều rộng mặt cắt hầm :8,8 m;
-Chiều cao : 6,1 m;
-Chiều dày tường bên : 0,6 m;
-Chiều dày tường giữa: 0,4m;
-Chiều dày nóc hầm: 0,6m.
b. Cấu tạo ray cho hầm đặt nông.
2870
1200
c®®r
Hình 2.4-Cấu tạo ray.
c. Sơ đồ bố trí hầm đoạn đường đi.
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -2,5m;
SV: Trần Chí Trung 18 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
300
300
400
600600
400
600
600
10000
-8.6
-2.5
-10.6

600600 4250650
600 600
7600
400
Hình 2.5-Sơ đồ bố trí hầm tại đoạn đường đi.
d. Sơ đồ bố trí hầm tại ga.
3000 1400
350
350 1400 3000 6400
10000
Hình 2.6-Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ.
Các thông số kỹ thuật :
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -2,5m;
2.2.2.Phương án hầm đặt sâu :
Hầm đặt sâu áp dụng trong những điều kiện địa chất và địa chất thủy văn
phức tạp, hoặc tuyến hầm chạy qua khu vực có nhiều nhà cao tầng phía trên mặt
đất, có khi tuyến nằm ở độ sâu đến 50m.Tuyến đặt sâu không phụ thuộc vào quy
hoạch trên mặt đất, có khi tuyến nằm ở độ sâu 50m .
SV: Trần Chí Trung 19 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
a. Mt ct ngang :
8500
350 200 200 350
Hỡnh 2.7-Mt ct ngang hm t sõu.
Thụng s kt cu:
+Bỏn kớnh trong : 7,8m m;
+Bỏn kớnh ngoi : 8,5m;

+Chiu dy lp v hm : 0,35m;
+Chiu dy lp chng thm : 0,2m
b. Cu to ray cho hm t sõu.
1-Tm lút phng.
2-Tm lút cao su bờn sn;
3-Rónh thoỏt nc 25x50 mm;
4-Bờ tụng tũan khi;
5-Mỏng; Hỡnh 28.Cu to ray.
c. S b trớ hm ti im
-Chiu rng va hố: 5m,;
-Chiu rng ng : 10m;
-Cao t hm : 23m;
SV: Trn Chớ Trung 20 Lớp: Cầu hầm K43
1520
220
cđđr
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
-2
8,
00
-1
5,
00
+0
,0
0
6400 3000 18001800 3000
Hình 2.9-Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ.
d. Sơ đồ bố trí hầm đoạn đường đi.

-23
,0
0
-28
,0
0
5000
5000
10000
8500
350 200 200 350
Hình 2.10.Sơ đồ bố trí hầm đặt sâu tại đoạn đường đi
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -23,00m;
2.2.3.Lựa chọn phương án đặt hầm.
Căn cứ vào điều kiện tự nhiên tại vị trí đặt hầm: vì đây là khu trung tâm Thủ
đô Hà Nội, nên không cho phép thay đổi kiến trúc khu vực . Tuyến đi qua khu
trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba Đình, khu vực phố cổ là quận Hoàn Kiếm.
Do vậy mặt bằng thi công khó khăn, chật hẹp nên phải có phương án thiết kế và
SV: Trần Chí Trung 21 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
thi công cho phù hợp. Tuyến đi qua khu trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba
Đình, khu vực phố cổ là quận Hoàn Kiếm .
Theo hướng quy hoạch đô thị trong tương lai bao gồm khu đô thị cổ và khu
đô thị quy hoạch mới. Đối với các khu vực mới quy hoạch và các khu vực cũ có
điều kiện mở công trường thì chọn phương án đặt ngầm loại nông. Còn với
những khu đô thị cũ, các khu phố cổ do điều kiện mặt bằng thi công hạn chế,
không được thay đổi kiến trúc khu vực và nhất là không được làm ảnh hưởng đến

các công trình lân cận thì phương án đặt ngầm sâu là hợp lý hơn cả. Do vậy trong
trường hợp này ta chọn phương án đặt ngầm sâu .
Căn cứ vào điều kiện địa chất thủy văn, điều kiện khu vực xây dựng và quy
hoạch các công trình ngầm xung quanh khu vực xây dựng, em chọn vị trí đặt hầm
ở độ sâu 23m.
2.3.Giải pháp mặt cắt ngang.
2.3.1.Cơ sở :
Mặt cắt của đường hầm còn phụ thuộc vào phương pháp xây dựng.Vì
đường hầm được dự kiến xây dựng bằng phương pháp kín (vì là loại hầm đặt
sâu), xuất phát từ tính đặc biệt của phương pháp thi công và điều kiện việc tĩnh
học tối ưu của vỏ hầm, đường hầm có thể chọn dạng hình tròn hoặc dạng vòm,
hình chữ nhật.
Để có thế đưa ra 1 phương án hợp lý về hình dạng kích thước mặt cắt
ngang của hầm ta phải xét đến các yếu tố sau :
-Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu vực xây dựng.
-Khả năng ổn định của công trình.
-Phương pháp thi công.
-Trình độ chuyên môn, phương tiện máy móc trang thiết bị, vật tư cũng
như khả năng về vốn đầu tư ….
2.3.2.Các giải pháp mặt cắt ngang .
Có nhiều giải pháp mặt cắt ngang nhưng với chức năng đặt ngầm sâu ta mà
ta chọn thì có 1 số giải pháp phù hợp sau :
2.3.2.1.Giải pháp mặt cắt 1 : Dạng hình chữ nhật.
Đối với mặt cắt này thường được áp dụng trong trường hợp bố trí ở nông,
thi công bằng phương pháp lộ thiên .
SV: Trần Chí Trung 22 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Đây là dạng kết cấu phù hợp với phương pháp thi công lộ thiên bằng công
nghệ thi công tường trong đất.Có thể là lắp ghép hoặc đổ tại chỗ.

a) Ưu điểm :
-Hệ số sử dụng không gian cao, kết hợp với tường trong đất làm tường
chịu lực
-Do tải trọng bên trên không lớn nên chiều dày nóc hầm giảm đáng kể
giảm chi phí về kinh tế
-Phương pháp thi công đơn giản.
b) Nhược điểm:
-Khả năng chịu lực kém hơn so với kết cấu vòm.
-Cần phải mở rộng hầm sang một bên để bố trí đường công vụ
c) Các thông số kỹ thuật :
-Bề rộng hầm : 8800 mm
-Cao :6100 mm
-Chiều dày đáy và nóc hầm : 600 mm
-Chiều 2 dày tường bên là : 600 mm
-Chiều dày tường giữa là : 400 mm
4250600 600
400
1400 1400
600 600
8800
650
600 1520
CĐĐR
400
600
600
14001400
CĐĐR
1520
6100

Hình 2.11.Mặt cắt kiến trúc hầm dạng hình hộp.
2.3.2.2.Giải pháp mặt cắt 2 : Dạng hình vòm.
a) Ưu :
-Kết cấu có khả năng chịu lực tốt .
-Tận dụng được không gian vòm để bố trí các hệ thống kỹ thuật .
b) Nhược : Thi công phức tạp hơn so với dạng kết cấu hình tròn.
c) Các thông số kỹ thuật :
-Chiều rộng mặt cắt hầm: 8200mm
SV: Trần Chí Trung 23 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
-Chiu cao: 5450mm
-Chiu dy tng bờn l : 350 mm;
-Chiu dy tng gia l : 300 mm;
-Chiu rng ng cụng v : 600mm
-Chiu dy núc hm : 400 mm;
300
350350
cđđr
1520
1400
600
1400
5450
500
400
1400
600
1400
650

1520
cđđr
8200
Hỡnh 2.12-Mt ct kin trỳc hm dng hỡnh vũm.
2.3.2.3.Gii phỏp mt ct 3: Dng mt ct hỡnh trũn cho hm 2 tuyn n.
a) u im:
-Tha món tt nht iu kin lm vic ca v hm ngm trong cỏc t
yu .
-Kt cu cú kh nng chu lc tt hn so vi cỏc kt cu khỏc.
-Cú dng hỡnh trũn nờn phự hp vi hỡnh dng khiờn o
b) Nhc im :
-Thi cụng phc tp.
-H s s dng khụng gian khụng cao.
-Do phi thi cụng 2 hm n nờn chi phớ tng hn so vi hm tuyn
ụi.
c) Thụng s k thut
-Bỏn kớnh ngoi :3000mm;
-Bỏn kớnh trong :2700mm;
-Chiu dy v hm : 300 mm;
-Chiu dy lp chng thm : 100 mm;
-B rng ton hm : 9700 mm.
SV: Trn Chớ Trung 24 Lớp: Cầu hầm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
1400 1400
4100 4100 100
300
9700
cđđr
R

2
7
0
0
1
2
3
R
3
0
0
0
300
100
900
300
690
750
14001400
750
15201520
Hỡnh 2.13-Mt ct ngang hm 2 tuyn n dng hỡnh trũn.
2.3.2.4 Gii phỏp mt ct 3: Dng mt ct hỡnh trũn cho hm tuyn ụi.
d) u im:
-Tha món tt nht iu kin lm vic ca v hm ngm trong cỏc t
yu .
-Kt cu cú kh nng chu lc tt .
- Phự hp vi phng phỏp thi cụng kớn.
e) Nhc im :
-Thi cụng phc tp.

-H s s dng khụng gian khụng cao.
f) Thụng s k thut
-Bỏn kớnh ngoi :8500mm;
-Bỏn kớnh trong :7800mm;
-Chiu dy v hm : 350 mm;
-Chiu dy lp chng thm : 200 mm;
-Chiu rng ng cụng v : 430 mm.
SV: Trn Chớ Trung 25 Lớp: Cầu hầm K43