Tải bản đầy đủ (.pdf) (39 trang)

CÔNG TRÌNH THỦY lợi QUY TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG hầm THỦY lợi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (590.73 KB, 39 trang )

TCVN 9154:2012

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI -
QUY TRÌNH TÍNH TOÁN
ĐƯỜNG HẦM THỦY LỢI
TIÊU CHUẨN: TCVN 9154:2012

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY
TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG
HẦM THỦY LỢI

Download tại
Tiêu chuẩn xây dựng -

Website trong ngành xây dựng nên tham khảo:

• Đại siêu thị Sản phẩm & Vật liệu Xây dựng XAYDUNG.ORG
• Trang thông tin Kiến trúc & Xây dựng Việt Nam KIENTRUC.VN
• Cửa nhựa lõi thép 3AWindow
• Tư vấn thiết kế nhà & Thi công xây dựng
• Thông tin đấu thấu - thông báo mời thầu
• Thị trường xây dựng
• Triển lãm VietBuild Online
• Xin giấy phép xây dựng
• Kiến trúc sư Việt nam
• Ép cọc bê tông
• Sửa chữa nhà, sửa văn phòng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9154:2012
CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG HẦM THỦY LỢI


Hydraulic structures - Calculation Process of Hydraulic Tunnel
Lời nói đầu
TCVN 9154:2012 được chuyển đổi từ 14TCN 32 - 85 (HDTL-C-3-77) của Bộ Nông nghiệp và
Phát triển Nông thôn theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ
thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01/8/2007 của Chính phủ
quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 9154:2012 do Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo, Viện khoa học thủy lợi Việt Nam biên
soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG HẦM THỦY LỢI
Hydraulic structures - Calculation Process of Hydraulic Tunnel
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này được dùng trong thiết kế mới và sửa chữa đường hầm các công trình thủy lợi,
thủy điện.
Khi thiết kế các công trình ngầm khác có chức năng tương tự, cho phép sử dụng các yêu cầu
của Tiêu chuẩn này nếu có luận chứng thích đáng.
Khi thiết kế đường hầm thủy lợi ở trong điều kiện đặc biệt (trong vùng có động đất) cần phải tuân
thủ các yêu cầu bổ sung khác được qui định trong những tài liệu qui phạm tương ứng đặt ra cho
các đường hầm này.
Khi thiết kế đường hầm dạng giếng, tháp điều áp và đoạn có các gương hầm giao nhau, hầm rẽ
nhánh, đoạn hầm có độ dốc nghiêng lớn cần có những tính toán theo bài toán không gian phù
hợp với sự làm việc của đá tại các vùng này.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu
viện dẫn đã được sửa đổi, bổ sung hoặc thay thế thì áp dụng phiên bản mới nhất. Đối với các tài
liệu viện dẫn ghi năm công bố và chưa chuyển đổi thì áp dụng phiên bản được nêu:
TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 4116:1985 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 4118:2012 Công trình thủy lợi - Hệ thống kênh tưới - Yêu cầu thiết kế.

TCVN 8636:2011 Công trình thủy lợi - Đường ống áp lực bằng thép - Yêu cầu kỹ thuật trong thiết
kế, chế tạo và lắp đặt.
TCVN 9147:2012 Công trình thủy lợi - Quy trình tính toán thủy lực đập tràn.
TCVN 9151:2012 Công trình thủy lợi - Quy trình tính toán thủy lực cống dưới sâu.
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa sau đây:
3.1 Đường hầm thủy lợi
Đường hầm dẫn nước, phục vụ cho các dự án thủy lợi, thủy điện được đào xuyên qua đá, đất
không bao gồm ống chôn và ống đắp đất đá.
3.2 Đường hầm có áp
Đường hầm làm việc luôn có áp lực dư bên trong.
3.3 Đường hầm không áp
Đường hầm làm việc không có áp lực dư bên trong, dòng chảy trong hầm có mặt thoáng, áp suất
tại mặt thoáng bằng áp suất không khí.
3.4 Áo đường hầm
Phần vỏ bằng bê tông hoặc bê tông cốt thép thiết dựng bên trong đường hầm sau khi đào.
3.5 Gia cố tạm đường hầm
Gia cố trong quá trình thi công đào đường hầm nhằm đảm bảo an toàn từ khi đào hầm đến khi
dựng vỏ chống cố định.
3.6 Gia cố vĩnh cửu hầm
Gia cố cuối cùng sau khi hoàn thiện hầm dẫn nước. Kết cấu này giữ ổn định đường hầm suốt
thời gian tồn tại.
3.7 Đường kính đào đường hầm sử dụng
Đường kính tính đến mép biên đào của đường hầm.
3.8 Đường kính hầm sử dụng
Đường kính trong của đường hầm khi đã hoàn thiện vỏ hầm.
4 Phân loại
4.1 Phân loại theo chức năng: Các đường hầm thủy lợi có thể thuộc loại công trình chủ yếu, thứ
yếu và tạm thời.
4.1.1 Loại công trình chủ yếu là những đường hầm được dùng để tháo nước thường xuyên trong

quá trình khai thác các nhà máy thủy điện, hệ thống thủy lợi và hệ thống cấp nước.
4.1.2 Loại công trình thứ yếu là những đường hầm được dùng để tháo định kỳ (để tháo cạn và
xói rửa hồ chứa, ống dẫn nước và đường hầm xả nước).
4.1.3 Loại công trình tạm thời là những đường hầm dùng để xả lưu lượng trong thời gian thi công
hoặc sửa chữa các công trình thủy lợi.
CHÚ THÍCH 1: Trong những trường hợp đặc biệt khi thiết kế những đầu mối công trình thủy lợi
có thời gian thi công dài thì các đường hầm thi công cho phép liệt vào loại công trình thứ yếu. Khi
đó cần được cấp có thẩm quyền đồng ý.
CHÚ THÍCH 2: Khi thiết kế các đường hầm chủ yếu hoặc thứ yếu cần phải xét đến khả năng sử
dụng chúng để xả các lưu lượng thi công.
4.2 Phân loại theo chế độ thủy lực.
4.2.1 Đường hầm có áp, làm việc khi có áp lực dư bên trong.
4.2.2 Đường hầm không áp (tự điều chỉnh và không tự điều chỉnh) làm việc ở chế độ không chứa
đầy nước.
5 Quy định chung
5.1 Đường hầm thủy lợi cho phép làm việc theo chế độ thay đổi khi bảo đảm chuyển dần từ chế
độ không áp sang có áp và ngược lại, nhưng nhất thiết phải được luận chứng bằng những tài
liệu nghiên cứu thí nghiệm về thủy lực và tính toán độ bền.
5.2 Việc phụt xi măng lấp đầy phía ngoài áo hầm cần phải xét trong tất cả mọi trường hợp trừ
những đường hầm có áo là bê tông phun áp lực hoặc bê tông nén. Phải phụt xi măng gia cố cho
đá bao quanh đường hầm cũng như phải bố trí thiết bị tiêu nước khi có luận chứng kinh tế kỹ
thuật tương ứng.
5.3 Khi thiết kế những đường hầm thủy lợi chủ yếu từ cấp III trở lên cần bố trí thiết bị quan trắc
để tiến hành quan trắc sự làm việc của công trình trong quá trình thi công, giai đoạn vận hành
khai thác, để đánh giá hiện trạng của áo hầm và đá bao quanh hầm, của chế độ thủy lực, chế độ
thấm.
Việc chọn kết cấu, số lượng thiết bị đo kiểm tra và bố trí chúng phải được tiến hành tùy thuộc
vào cấp và kết cấu của đường hầm, các điều kiện địa chất và địa chất thủy văn, biện pháp thi
công.
5.4 Tuyến đường hầm

5.4.1 Tuyến đường hầm nên chọn ở nơi tuyến ngắn, cấu tạo địa chất dọc tuyến đơn giản, khối
đá ổn định, hoàn chỉnh, chiều dày lớp phủ phía trên tầng đá vừa phải, điều kiện địa chất thủy văn
thuận lợi và thi công tiện lợi.
5.4.2 Khi chọn tuyến đường hầm thủy lợi, cần căn cứ vào công dụng của đường hầm, và các
yếu tố: địa hình, địa chất, thủy lực, thi công, vận hành, công trình dọc tuyến, bố trí tổng thể đầu
mối và ảnh hưởng môi trường xung quanh v.v để chọn lựa thông qua so sánh kinh tế - kỹ thuật
các phương án.
5.4.3 Tuyến đường hầm nên tránh nơi bị ảnh hưởng bất lợi của công trình lân cận; Khi đường
hầm thủy lợi giao nhau hoặc xuyên qua, vượt qua các công trình khác khi phải phù hợp với quy
định ở 5.5.9.
5.4.4 Bố trí tuyến đường hầm phải dựa vào đặc tính địa tầng và cấu tạo địa chất chủ yếu của
tầng đá khu vực hầm để thỏa mãn yêu cầu sau đây:
5.4.4.1 Góc giao nhau giữa tuyến đường hầm với hướng dốc của tầng đá, mặt đứt gãy kiến tạo
và có đới mềm yếu nên có góc tương đối lớn. Đối với khối đá có kết cấu địa khối hoàn chỉnh và
tầng đá dày, dính kết chắc, đá cứng, góc giao nhau không nhỏ hơn 30
0
. Đối với khối đá có lớp
mỏng, đặc biệt giữa tầng đá mỏng liên kết rời rạc, góc các lớp quá dốc thì góc kẹp không nên
nhỏ hơn 45
0
.
5.4.4.2 Khi hầm đi qua đoạn có địa chất xấu (đứt gãy, nứt nẻ, cấu tạo mềm yếu, đới không hoàn
chỉnh) thì bố trí tuyến đường hầm nên căn cứ vào mức độ ảnh hưởng cấu tạo địa chất bất lợi
nêu trên đối với tính ổn định của đá bao quanh đường hầm, đồng thời xét đến các yếu tố thi
công, vận hành, thời gian thi công, vốn đầu tư v.v để quyết định.
5.4.4.3 Khi tuyến đường hầm chọn có các đoạn hầm xuất hiện khối đá cục bộ không ổn định, nên
tiến hành phân tích, dự đoán để có giải pháp công trình, nhằm đảm bảo tính khả thi của tuyến
đường hầm.
5.4.5 Dọc theo tuyến đường hầm, khi gặp phải địa chất xấu như: đứt gẫy, mặt cấu tạo bất lợi, đới
mềm yếu, đới bị xâm thực, đá bị trương nở v.v nên nghiên cứu kỹ về ảnh hưởng hoạt động

nước ngầm, chú ý điều kiện ổn định của đá bao quanh đường hầm. Tuyến đường hầm nên tránh
những nơi nước mặt chảy quá mạnh gây xói lở thành hố sâu.
5.4.6 Đối với khu vực ứng suất địa tầng lớn, thì hướng trục đường hầm thủy lợi với hướng ứng
suất theo phương ngang của đá nên tạo thành góc kẹp nhỏ.
5.4.7 Khi chiều dày lớp phủ trên đỉnh và vách hầm quá mỏng, thì căn cứ vào điều kiện địa chất,
hình dáng và kích thước mặt cắt hầm, điều kiện thi công, áp lực nước bên trong, hình thức
chống đỡ, tính thấm nước của đá bao quanh hầm và các yêu cầu sau đây sẽ quyết định:
5.4.7.1 Đối với cửa ra, cửa vào của đường hầm (có áp, không áp) và thân đường hầm của
đường hầm không áp, khi đã áp dụng phương pháp thi công và giải pháp công trình hợp lý, có
thể bảo đảm thi công, và vận hành an toàn thì chiều dày lớp phủ nhỏ nhất trên đỉnh và ở vách
hầm không cần có quy định cụ thể.
5.4.7.2 Chiều dày lớp phủ (không tính tầng phủ thực vật) trên đỉnh và ở vách của đường hầm có
áp. Nếu đá bao quanh hầm hoàn chỉnh, không có mặt cắt bất lợi, và vỏ đường hầm bằng bê tông
hoặc bằng bê tông cốt thép, thì có thể khống chế chiều dày lớp phủ không nhỏ hơn 0,4 lần cột
nước áp lực bên trong. Nếu là đường hầm không vỏ, hoặc đường hầm phun vẩy thì khống chế
chiều dày lớp phủ không nhỏ hơn 1 lần cột nước áp lực bên trong.
Khi có ảnh hưởng của vùng lõm, trũng của nước và mái dốc, thì có thể dùng phương pháp phần
tử hữu hạn để phân tích, hoặc dùng công thức (1) để tính toán:
H Kcos.D.
r ω
γ>αγ (1)
trong
đ
ó
ω
γ
là t

tr


ng n
ướ
c, tính b

ng kN/m
3
;
r
γ
là t

tr

ng
đ
á, tính b

ng kN/m
3
;
D là chi

u dày l

p ph

l

n nh


t, tính b

ng m;
H là c

t n
ướ
c c

a áp l

c n
ướ
c bên trong l

n nh

t, tính b

ng m;
K là h

s

kinh nghi

m K = 1,1.
α
là góc nghiêng c


a m

t mái d

c khi
α
> 40
0
, thì l

y b

ng 45
0
.
5.4.7.3
Chi

u dày l

p ph

nh

nh

t trên
đỉ
nh
đườ

ng h

m và vách h

m b

m

t

n
đị
nh do th

m và
đứ
t gãy b

i áp l

c n
ướ
c tác d

ng.
Đố
i v

i
đườ

ng h

m có áp v

i c

t n
ướ
c cao, trong giai
đ
o

n
thi
ế
t k
ế
c
ơ
s

và thi
ế
t k
ế
k

thu

t, nên so sánh v


i công trình t
ươ
ng t

và phân tích theo ph
ươ
ng
pháp ph

n t

h

u h

n
để
quy
ế
t
đị
nh. Tính th

d

n chi

u dày l


p ph

nh

nh

t trên
đỉ
nh và vách
đườ
ng h

m
để
th

a mãn yêu c

u không làm m

t

n
đị
nh do n
ướ
c th

m và
đứ

t g

y th

y l

c do
áp l

c n
ướ
c.
5.4.8
Chi

u dày l

p
đ
á

gi

a hai
đườ
ng h

m c

nh nhau, ph


i c
ă
n c

vào các y
ế
u t

nh
ư
nhu
c

u b

trí,
đ
i

u ki

n
đị
a ch

t, áp l

c n
ướ

c bên trong, áp l

c b

n thân
đ
á bao quanh
đườ
ng h

m,

ng su

t và bi
ế
n d

ng c

a
đ
á bao quanh
đườ
ng h

m, kích th
ướ
c, hình d


ng m

t c

t ngang c

a
đườ
ng h

m, ph
ươ
ng pháp thi công và tình hình v

n hành v.v
để
quy
ế
t
đị
nh. Chi

u dày l

p
đ
á
không nh

h

ơ
n 2 l

n
đườ
ng kính
đ
ào h

m (chi

u r

ng
đ
ào h

m). Khi g

p
đ
á t

t, chi

u dày l

p
đ
á có th


gi

m
đ
i, song không nên nh

h
ơ
n 1 l

n
đườ
ng kính
đ
ào h

m và ph

i b

o
đả
m trong
th

i k

v


n hành
đ
á bao quanh
đườ
ng h

m không phát sinh m

t

n
đị
nh do n
ướ
c th

m hay
đứ
t
gãy do l

c n
ướ
c tác d

ng.
5.4.9
Tr
ườ
ng h


p,
đườ
ng h

m th

y l

i ph

i xuyên qua n

n
đậ
p, vai
đậ
p, ho

c n

n các công
trình khác thì gi

a
đ
á bao quanh h

m v


i n

n công trình ph

i có
đủ
chi

u dày, th

a mãn yêu c

u

ng su

t, bi
ế
n d

ng,

n
đị
nh và th

m th

u c


a n

n móng công trình và
đườ
ng h

m. N
ế
u không
th

a mãn, ph

i có gi

i pháp công trình, b

o
đả
m thi công, v

n hành an toàn.
5.4.10
Khi tuy
ế
n
đườ
ng h

m g


p ph

i su

i, khe sâu, thì ph

i c
ă
n c

vào
đ
i

u ki

n
đị
a hình,
đị
a
ch

t, th

y v
ă
n và thi công, ti
ế

n hành so sánh ph
ươ
ng án k

thu

t - thi
ế
t k
ế

đ
i vòng qua su

i ho

c
v
ượ
t qua su

i. N
ế
u dùng ph
ươ
ng án v
ượ
t qua su

i ph


i ch

n v

trí su

i h

p lý, các b

ph

n liên
k
ế
t công trình v
ượ
t su

i v

i h

m, và mái g
ươ
ng h

m, ph


i có gi

i pháp gia c

an toàn.
5.4.11
Tuy
ế
n
đườ
ng tim h

m nên là tuy
ế
n th

ng, khi c

n ph

i có
đ
o

n u

n cong thì ph

i phù h


p
yêu c

u sau
đ
ây:
5.4.11.1

Đố
i v

i
đườ
ng h

m không áp, v

n t

c nh

h
ơ
n 20 m/s, bán kính cong không nên nh


h
ơ
n 5 l


n
đườ
ng kính h

m, góc l
ượ
n không l

n h
ơ
n 60
0
.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m có áp v

n t

c nh

h
ơ
n 20 m/s, có th


h

th

p yêu c

u song bán kính cong
không nên nh

h
ơ
n 3 l

n
đườ
ng kính h

m góc l
ượ
n không nên l

n h
ơ
n 60
0
.
5.4.11.2

Đố
i v


i
đườ
ng h

m không áp v

n t

c l

n, không nên có
đ
o

n cong.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m
có áp v

n t

c l


n có
đ
o

n cong thì bán kính cong và góc l
ượ
n nên thông qua thí nghi

m
để
xác
đị
nh.
5.4.11.3


ph

n
đầ
u và cu

i
đ
o

n cong ph

i b


trí
đ
o

n th

ng chuy

n ti
ế
p, chi

u dài
đ
o

n th

ng
không nh

h
ơ
n 5 l

n
đườ
ng kính
đườ
ng h


m.
5.4.12



đ
o

n thân
đườ
ng h

m b

trí
đườ
ng cong theo chi

u
đứ
ng.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m v


n t

c
l

n (có áp ho

c không áp), thì ki

u dáng h

m và bán kính cong
đứ
ng, ph

i thông qua thí nghi

m
để
xác
đị
nh. Bán kính
đườ
ng cong
đứ
ng c

a
đườ

ng h

m không áp v

n t

c th

p, không nên nh


h
ơ
n 5 l

n
đườ
ng kính
đườ
ng h

m (ho

c chi

u r

ng
đườ
ng h


m).
Đố
i v

i
đườ
ng h

m có áp, v

n
t

c th

p, có th

h

tháp yêu c

u m

t cách h

p lý.
5.4.13
Khi
đườ

ng h

m th

y l

i b

trí
đườ
ng cong theo chi

u ngang ho

c chi

u
đứ
ng thì bán kính
cong ph

i xét
đế
n yêu c

u c

a ph
ươ
ng pháp thi công và thi

ế
t b

thi công.
5.4.14

Độ
d

c d

c
đườ
ng h

m nên c
ă
n c

vào yêu c

u s

d

ng, vi

c n

i k

ế
t

th
ượ
ng và h


l
ư
u, cao trình
đ
áy c

a công trình d

c tuy
ế
n
đườ
ng h

m, và
đ
i

u ki

n thi công, s


a ch

a
để
quy
ế
t
đị
nh.
Độ
d

c d

c tuy
ế
n
đườ
ng h

m th

y l

i ph

i th

a mãn yêu c


u v

n t

c không l

ng
đọ
ng phù sa.
Độ
d

c d

c tuy
ế
n không nên có nhi

u thay
đổ
i, không nên có
đ
o

n b

ng và
đ
o


n d

c ng
ượ
c.
Độ

d

c c

a
đườ
ng h

m d

n n
ướ
c dài (h

m t
ướ
i tiêu, h

m c

p n
ướ
c) nên xét

đế
n yêu c

u d

c tuy
ế
n
có b

trí k
ế
t c

u phân chia c

p l

y n
ướ
c.
5.4.15
V

i
đườ
ng h

m x


cát trên sông có nhi

u phù sa,
đườ
ng cong theo chi

u n

m ngang và
chi

u
đứ
ng, góc l
ượ
n,
độ
d

c d

c tuy
ế
n thân
đườ
ng h

m
đề
u ph


i thông qua thí nghi

m mô hình
để
xác
đị
nh.
5.4.16

Đố
i v

i
đườ
ng h

m dài, c

n b

trí h

m ph

thi công. S

l
ượ
ng và chi


u dài h

m nhánh
ph

i c
ă
n c

vào
đ
i

u ki

n
đị
a hình,
đị
a ch

t, ph
ươ
ng pháp thi công, giao thông v

i bên ngoài và
yêu c

u v


cân b

ng kh

i l
ượ
ng gi

a các
đ
o

n
đườ
ng h

m và th

i gian thi công
để
xác
đị
nh. Khi
đ
i

u ki

n

đị
a ch

t x

u ph

i xem xét

nh h
ưở
ng thi công h

m nhánh v

i
đườ
ng h

m chính.
5.4.17
Khi b

trí
đườ
ng h

m th

y l


i ph

i xét
đế
n chi
ế
m
đấ
t t

m th

i và chi
ế
m
đấ
t v
ĩ
nh vi

n, th

c
v

t b

h
ư

h

i, ô nhi

m trong quá trình thi công,

nh h
ưở
ng do thay
đổ
i m

c n
ướ
c ng

m trong th

i
k

v

n hành
đố
i v

i vi

c b


o v

ngu

n n
ướ
c và
đấ
t canh tác.
5.4.18
Trong
đườ
ng h

m có áp ph

i
đả
m b

o d

tr

áp l

c d
ư
không nh


h
ơ
n 0,02 mPa d
ướ
i
đỉ
nh vòm trên su

t c

chi

u dài
đườ
ng h

m.
5.5 Bố trí cửa vào, cửa ra
5.5.1
B

trí c

a vào, c

a ra ph

i c
ă

n c

vào yêu c

u b

trí t

ng th


đầ
u m

i,
đ
i

u ki

n
đị
a hình,
đị
a ch

t, sao cho dòng n
ướ
c ch


y vào và ra êm thu

n, th

a mãn yêu c

u công n
ă
ng s

d

ng và
v

n hành an toàn,
đồ
ng th

i b

trí các thi
ế
t b

làm s

ch bùn cát c

a c


a van và l
ướ
i ch

n rác,
giao thông v

i bên ngoài v.v
5.5.2
C

a vào, c

a ra nên ch

n

n
ơ
i có c

u t

o
đị
a ch

t
đơ

n gi

n, kh

i
đ
á hoàn ch

nh, t

ng ph


phong hóa m

ng, tránh nh

ng n
ơ
i c

u t

o
đị
a ch

t x

u và d


phát sinh s

t l

, h

xói, v

c sâu,
tr
ượ
t mái.
5.5.3
B

trí c

a vào, c

a ra ph

i xem xét phù h

p v

i vi

c b


trí
đườ
ng h

m th

y l

i.
Đố
i v

i khu
v

c
đị
a hình,
đị
a ch

t ph

c t

p ph

i thông qua lu

n ch


ng kinh t
ế
- k

thu

t, ch

n ph
ươ
ng án b


trí t

i
ư
u.
5.5.4
Mái d

c g
ươ
ng h

m và mái d

c


2 vách c

a vào, c

a ra nên tránh n
ơ
i mái
đ
ào quá cao;
n
ế
u không th

tránh
đượ
c, thì ph

i ti
ế
n hành phân tích tính

n
đị
nh mái
đ
ào
để
có gi

i pháp gia

c

.
5.5.5


c

a vào và c

a ra nên ch

a l

i m

t b

ng
để
làm s

ch mái
đ
ào,
đồ
ng th

i có gi


i pháp
công trình h

p lý, phòng tránh
đấ
t
đ
á r
ơ
i c

a t

ng ph

và v

t còn bám

mái
đ
ào

nh h
ưở
ng
đế
n
v


n hành h

m.
5.5.6
C

a h

m
đấ
t nên ch

n

n
ơ
i mái núi

n
đị
nh,
đấ
t
đ
á t

t,

n
đị

nh, không nên b

trí


đớ
i
m

m y
ế
u, xen k

p d
ă
m s

n. Mái
đ
ào c

a c

a h

m
đấ
t nên c
ă
n c


vào
đặ
c
đ
i

m c

a
đấ
t và
chi

u cao
đ
ào
để
xác
đị
nh.
5.5.7
Ch

ti
ế
p n

i c


a h

m
đấ
t v

i c

u máng d

n n
ướ
c và h

m
đ
á nên b

trí kh

p n

i v
ĩ
nh c

u.
5.5.8
Thi
ế

t k
ế
hình dáng
đ
o

n h

m c

a ra c

a h

m x

n
ướ
c có áp, ph

i phù h

p yêu c

u sau
đ
ây:
5.5.8.1
N
ế

u hình dáng d

c tuy
ế
n
đườ
ng h

m không thay
đổ
i nhi

u, thì di

n tích m

t c

t
đ
o

n
c

a vào nên thu h

p t

10%

đế
n 15% so v

i m

t c

t thân h

m. N
ế
u hình dáng d

c tuy
ế
n
đườ
ng
h

m có nhi

u thay
đổ
i,
đ
i

u ki


n n
ướ
c ch

y trong
đườ
ng h

m kém, thì di

n tích thu h

p t

15%
đế
n 20% so v

i m

t c

t thân h

m. Ph
ươ
ng pháp thu h

p nên dùng cách ép mái
đỉ

nh h

m.
Đố
i
v

i công trình
đườ
ng h

m quan tr

ng, ph

i ti
ế
n hành thí nghi

m mô hình
để
ki

m ch

ng.
5.5.8.2

Độ
d


c
đ
áy

c

a ra
đ
o

n h

m nên xuôi theo chi

u mái h

m, hai bên vách m

r

ng ra
nên b

ng ph

ng, thu

n chi


u, n

i ti
ế
p v

i n
ướ
c h

l
ư
u êm thu

n; khi c

a ra m

r

ng m

t cách
độ
t ng

t, ho

c



đ
áy có
độ
d

c l

n, thì c

n thông qua thí nghi

m mô hình
để
ki

m ch

ng. Khi
c

a ra

c

nh k

dòng sông chính, thì c

n có gi


i pháp d

n dòng h

p lý,
đề
phòng dòng n
ướ
c
xung
độ
t va
đậ
p nhau.
5.5.9
C

a ra h

m x

l
ũ
nên c
ă
n c


đ

i

u ki

n
đị
a hình,
đị
a ch

t, th

y l

c, ph
ươ
ng th

c v

n hành,
độ
sâu và biên
độ
thay
đổ
i c

a n
ướ

c h

l
ư
u, kh

n
ă
ng ch

ng xói mòn lòng sông h

l
ư
u, yêu c

u
tiêu n
ă
ng ch

ng xói và

nh h
ưở
ng c

a ra
đố
i v


i công trình lân c

n
để
l

a ch

n gi

i pháp tiêu
n
ă
ng, ch

ng xói h

p lý. Gi

i pháp tiêu n
ă
ng ch

ng xói nên tuân th

theo quy
đị
nh sau
đ

ây:
1) Tiêu chu

n thi
ế
t k
ế
ch

ng l
ũ
c

a công trình tiêu n
ă
ng theo quy
đị
nh hi

n hành.
2) B

trí công trình tiêu n
ă
ng, hình th

c k
ế
t c


u, tính toán th

y l

c, và yêu c

u tiêu n
ă
ng ph

i phù
h

p qui
đị
nh c

a tiêu chu

n thi
ế
t k
ế

đậ
p tràn TCVN 9147:2012.
3) C

a ra c


a
đườ
ng h

m x

l
ũ
nên dùng ki

u m
ũ
i phun ho

c tiêu n
ă
ng
đ
áy. Khi
đ
i

u ki

n cho
phép c
ũ
ng có th

dùng hình th


c tiêu n
ă
ng khác.
Khi dùng tiêu n
ă
ng m
ũ
i phun c

n chú ý gi

m thi

u

nh h
ưở
ng hàm khí, n
ướ
c
đụ
c, n
ướ
c phun
r

ng,

nh h

ưở
ng
đế
n các công trình khác.
5.5.10
Khi b

trí
đườ
ng h

m x

n
ướ
c, c

n ph

i xét
đế
n kh

n
ă
ng v

n hành x

l

ũ
có th

xu

t
hi

n, v

trí c

a ra c

a
đườ
ng h

m x

l
ũ
, tr

ng thái dòng n
ướ
c, ph

m vi xói l


, và

nh h
ưở
ng
đố
i
v

i công trình bên c

nh
để
so sánh l

a ch

n ho

c thí nghi

m mô hình
để
ch

n ph
ươ
ng án h

p

lý.
5.5.11

Đố
i v

i vi

c b

sung khí khi x

n
ướ
c và x

khí khi l

y n
ướ
c vào c

a h

m có áp, thông h
ơ
i
t

m


t n
ướ
c h

m không áp tr

lên và các
đ
o

n
đườ
ng h

m c

n thông h
ơ
i, nên b

trí di

n tích
thông h
ơ
i và di

n tích thông h
ơ

i d

phòng.
Di

n tích

ng thông h
ơ
i tính theo công th

c sau:
P.C.400
Q
F

=
(2)
trong
đ
ó:
Q là l
ư
u l
ượ
ng x

l

y b


ng l
ư
u l
ượ
ng tính toán qua

ng thông h
ơ
i, tính b

ng m
3
/s;
C là h

s

l
ư
u l
ượ
ng c

a l

; l

y b


ng 0,7 cho
đườ
ng

ng;
Δ
P là chênh l

ch áp l

c cho phép gi

a m

t ngoài và m

t trong c

a

ng, tính b

ng kg/cm
2
(0,1
mPa) tính theo công th

c sau:
3
o

DK
E2
P








δ
=∆ (3)
trong
đ
ó
δ
là chi

u dày tính toán c

a v



ng t

i ch

có chân không, tính b


ng cm;
K là h

s

d

tr

:
- V

i

ng thép l

thi

n, K = 10
- V

i

ng thép b

c bê tông c

t thép, K = 5
E là mô

đ
uyn
đ
àn h

i c

a v

t li

u làm

ng, tính b

ng kg/cm
2
(0,1 mPa);
D
o

đườ
ng kính trong c

a h

m t

i ch


có th

có chân không, tính b

ng cm.
5.6 Trạng thái áp lực, hình thức và kích thước mặt cắt ngang hầm
5.6.1 Chọn trạng thái áp lực
5.6.1.1

Đườ
ng h

m d

n n
ướ
c phát
đ
i

n nên dùng h

m có áp. Khi m

c n
ướ
c th
ượ
ng l
ư

u thay
đổ
i
không nhi

u, l
ư
u l
ượ
ng s

d

ng t
ươ
ng
đố
i

n
đị
nh, thì có th

dùng h

m không áp.
H

m d


n ra c

a nhà máy nên dùng h

m không áp, khi m

c n
ướ
c h

l
ư
u thay
đổ
i nhi

u, ho

c
cao trình l

p máy t
ươ
ng
đố
i th

p thì có th

dùng h


m có áp. Khi h

m d

n ra là h

m có áp, thì
c

n xem xét vi

c b

trí tháp
đ
i

u áp

h

m d

n ra.
H

m d

n ra có áp k

ế
t h

p v

i tháp
đ
i

u áp, ph

i th

a mãn c

u sóng d

nh và v

n hành

n
đị
nh.
5.6.1.2
Không v

n hành h

m có áp thay

đổ
i tr

ng thái liên t

c gi

a có áp và không áp. Trong
đ
i

u ki

n v

n hành b

t l

i nh

t, thì t


đỉ
nh h

m tr

lên nên có c


t n
ướ
c áp l

c không nh

h
ơ
n
2m.
5.6.1.3

Đố
i v

i
đườ
ng h

m x

n
ướ
c có v

n t

c cao không v


n hành giao thoa nhau gi

a không
áp và có áp.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m x

n
ướ
c v

n t

c th

p, trong tr
ườ
ng h

p bình th
ườ
ng v

n hành theo hình

th

c ch

y h

, thì khi m

c n
ướ
c

m

c n
ướ
c l
ũ
ki

m tra có th

v

n hành c

tr

ng thái có áp và
không áp.

Đ
o

n c

a ra
đườ
ng h

m không áp, cho phép vào mùa l
ũ
trong th

i gian ng

n v

n hành c

ch

y
h

và ch

y t

ng.
5.6.1.4


Đườ
ng h

m d

n dòng thi công khi x

n
ướ
c không gây h
ư
h

ng thân h

m, thì có th

dùng
tr

ng thái có áp và không áp nêu trên.

5.6.1.5
H

m qua
đấ
t ch


nên dùng
đườ
ng h

m không áp, n
ế
u h

m
đấ
t là
đườ
ng h

m có áp thì
ph

i c
ă
n c

l

c kháng c

a
đấ
t, áp l

c n

ướ
c bên trong, bi
ế
n
độ
ng do th

m v.v
để
ch

n hình
th

c v

b

c h

m h

p lý.
5.6.2 Hình dáng mặt cắt ngang
5.6.2.1
Hình dáng m

t c

t ngang c


a h

m, ph

i c
ă
n c

vào các y
ế
u t

nh
ư
công d

ng, th

y l

c,
đị
a ch

t công trình,
đị
a ch

t th


y v
ă
n,
đ
i

u ki

n thi công v

h

m,

ng su

t
đ
á và ph
ươ
ng pháp thi
công v.v
để
xác
đị
nh.
5.6.2.2
Các hình d


ng m

t c

t ngang c

a
đườ
ng h

m không áp nh
ư


Hình 1,
đượ
c s

d

ng tùy
thu

c vào nh

ng
đ
i

u ki


n
đị
a ch

t công trình trong các
đ
á có h

s

c

ng khác nhau:
- F
k


8 tr
ườ
ng h

p không có áp l

c
đ
á l

y theo d


ng s

I.
- 8 > f
k
> 4 tr
ườ
ng h

p
đ
á ch

gây áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng l

y theo d

ng s

II.
- 4


f
k


2 tr
ườ
ng h

p
đ
á gây c

áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng và n

m ngang l

y theo d

ng s

III.
- F

k
< 2 tr
ườ
ng h

p
đ
á gây c

áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng và n

m ngang khá l

n và c

áp l

c t

phía
d
ướ

i l

y lên theo d

ng s

IV.
CHÚ THÍCH: Cho phép dùng nh

ng hình d

ng m

t c

t ngang khác khi có lu

n ch

ng xác
đ
áng.

Hình 1 - Mặt cắt ngang thông thủy của đường hầm
5.6.2.3
M

t c

t ngang hình tròn dùng cho

đườ
ng h

m không áp
đ
i qua
đ
á t

o nên áp l

c m


không
đố
i x

ng so v

i tr

c th

ng
đứ
ng c

a m


t c

t, ho

c qua
đấ
t có tính tr
ươ
ng n

, c
ũ
ng nh
ư

khi c

t n
ướ
c ng

m cao.
Khi áp l

c n
ướ
c ng

m l


n thì ngoài vi

c dùng d

ng m

t c

t hình tròn còn cho phép dùng nh

ng
d

ng m

t c

t ngang t

I
đế
n IV có kèm thêm nh

ng bi

n pháp c

u t

o b


sung (khoan ph

t xi
m
ă
ng, néo, tiêu n
ướ
c v.v )
5.6.2.4
T

s

gi

a các kích th
ướ
c c

a m

t c

t ngang l

y theo B

ng 1.
CHÚ THÍCH:

1) T

s

gi

a các kích th
ướ
c c

a m

t c

t ngang khi m

c n
ướ
c trong
đườ
ng h

m dao
độ
ng bé
h
ơ
n ho

c l


n h
ơ
n 0,34 l

y t
ươ
ng

ng v

i dòng trên và dòng d
ướ
i c

a b

ng.
2)
Đố
i v

i d

ng m

t c

t III nh


ng tr

s

bé h
ơ
n (l

n h
ơ
n) c

a
B
r
3
t
ươ
ng

ng v

i nh

ng tr

s


h

ơ
n (l

n h
ơ
n) c

a
B
r
2

3) T

s

, khi có l

p lu

n thích
đ
áng cho phép l

y l

n h
ơ
n 1,5. (Xem B


ng 1).
5.6.2.5

Đườ
ng h

m có áp nên dùng m

t c

t hình tròn. Khi tính

n
đị
nh c

a
đ
á bao quanh h

m
t

t, áp l

c n
ướ
c bên trong và bên ngoài không l

n, thì dùng các lo


i hình m

t c

t khác
để
thu

n
ti

n cho thi công. Khi
đườ
ng h

m không áp có
đ
i

u ki

n
đị
a ch

t t

t, nên dùng m


t c

t d

ng
đỉ
nh
h

m hình vòm tròn, hai bên là t
ườ
ng th

ng (hình c

ng vòm). Góc

tim vòm tròn là 90
0
- 180
0
.
Khi c

n, có th

dùng góc

tim vòm nh


h
ơ
n 90
0
, t

l

gi

a chi

u cao v

i chi

u r

ng c

a m

t c

t,
nên c
ă
n c

vào

đ
i

u ki

n th

y l

c,
đ
i

u ki

n
đị
a ch

t
để
ch

n, theo B

ng 1. Khi m

c n
ướ
c trong

h

m thay
đổ
i nhi

u, thì dùng t

l

H/B l

n.
Khi
đ
i

u ki

n
đị
a ch

t c

a h

m không áp, x

u, có th


dùng m

t c

t hình tròn ho

c hình móng
ng

a.
5.6.2.6
Các kích th
ướ
c ngang thông th

y (
đườ
ng kính D hay chi

u r

ng B) c

a
đườ
ng h

m d


n
n
ướ
c và tháo n
ướ
c c

a tr

m th

y
đ
i

n ph

i l

y trong kho

ng t

2 m
đế
n 6 m, cách 0,5 m, t

6m
đế
n 15 m, cách 1m.

CHÚ THÍCH:
1) Trong tr
ườ
ng h

p n
ế
u kích th
ướ
c c

a m

t c

t ngang (D hay B) xác
đị
nh theo tính toán n

m
vào kho

ng gi

a nh

ng kích th
ướ
c
đ

ã nêu

trong
đ
i

u ki

n này thì ph

i l

y kích th
ướ
c nào
đả
m
b

o nh

ng ch

tiêu kinh t
ế
- k

thu

t c


a
đườ
ng h

m t

t h
ơ
n.
2) Kích th
ướ
c m

t c

t ngang c

a các
đườ
ng h

m thi công b

ng ph
ươ
ng pháp kích ép các t

m
v


, ho

c b

ng các máy liên h

p, ph

i quy
đị
nh c
ă
n c

vào kích th
ướ
c c

a các thi
ế
t b

trên, trong
tr
ườ
ng h

p này


m

t s

tr
ườ
ng h

p cá bi

t. Khi có nh

ng lu

n ch

ng kinh t
ế
k

thu

t thích
đ
áng, có th

l

y các kích th
ướ

c này khác v

i nh

ng kích th
ướ
c
đ
ã nêu

trong
đ
i

u này.
Bảng 1 - Tỷ số giữa các kích thước của mặt cắt theo dạng mặt cắt
Tỷ số giữa các kích thước của mặt cắt
Dạng mặt cắt
ngang (theo
Hình 1)
H
B

r
1
B

r
2
B


r
3
B

r
4
B

I
1
1,5
0,71
0,71
T

0,1
đế
n 0,15
T

0,1
đế
n 0,15
-
-
-
-
II
1

1,5
0,5
0,5
T

0,1
đế
n 0,15
T

0,1
đế
n 0,15
-
-
-
-
III
1
1,5
0,25
0,25
T

0,2
đế
n 0,25
T

0,2

đế
n 0,25
T

0,98
đế
n 0,88
T

2,58
đế
n 2,38

-
-
IV
1
1,5
0,5
0,5
T

0,1
đế
n 0,15
T

0,1
đế
n 0,15

T

1
đế
n 1,5
T

2
đế
n 4
T

1
đế
n 1,5
T

1
đế
n 1,5
5.6.2.7
Kích th
ướ
c m

t c

t ngang c

a

đườ
ng h

m th

y l

i, trong tr
ườ
ng h

p ch
ế

độ
th

y l

c
thay
đổ
i, khi v

n t

c ch

y trong
đườ

ng h

m l

n h
ơ
n 10 m/s, ph

i
đượ
c xác
đị
nh trên c
ơ
s


nh

ng nghiên c

u thí nghi

m có xét
đế
n kinh nghi

m qu

n lý c


a nh

ng
đườ
ng h

m t
ươ
ng t

.
5.6.2.8
Chi

u cao kho

ng không khí trên m

c n
ướ
c trong
đườ
ng h

m không áp khi có dòng ch

y

n

đị
nh và v

i v

n t

c t

i 10 m/s ph

i l

y không nh

h
ơ
n 0,07 chi

u cao thông th

y c

a
đườ
ng
h

m, nh
ư

ng không nh

h
ơ
n 40 cm.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m dài và
đườ
ng h

m không v

, ho

c không phun v

y, thì tr

s

nêu trên có th


t

ă
ng thêm.
Đườ
ng h

m có yêu c

u giao thông th

y thì bán kính cong và góc l
ượ
n chuy

n ti
ế
p, kích th
ướ
c
m

t c

t n
ướ
c ch

y qua, và kho

ng không t


m

t n
ướ
c tr

lên ph

i phù h

p qui
đị
nh c

a tiêu
chu

n có liên quan.
Khi v

n t

c dòng ch

y c

a
đườ
ng h


m l

n h
ơ
n 10 m/s thì chi

u cao kho

ng không khí nói trên
ph

i
đượ
c lu

n ch

ng b

ng nh

ng s

li

u nghiên c

u th

c nghi


m.
5.6.2.9
Kích th
ướ
c bé nh

t c

a m

t c

t ngang thông th

y
đườ
ng h

m th

y l

i thi công b

ng c
ơ

gi


i
đượ
c l

y theo B

ng 2.
Bảng 2 - Kích thước bé nhất của mặt cắt ngang thông thủy của đường hầm
Kích thước bé nhất của mặt cắt ngang thông thủy của đường hầm
(m)
Không có áo Có áo
Dạng mặt cắt
ngang của
đường hầm
B H B H
I-IV (theo hình 1) 2 2,5 2 2
Hình tròn (D) 2,5 2
CHÚ THÍCH: Kích th
ướ
c c

a các
đườ
ng h

m cho phép gi

m b

t so v


i nh

ng kích th
ướ
c trong
B

ng 2 v

i
đ
i

u ki

n
đả
m b

o nh

ng yêu c

u và quy t

c an toàn khi xây d

ng các công trình
th


y l

i ng

m.
5.6.2.10

Đố
i v

i h

m dài, có th

s

d

ng nhi

u hình d

ng m

t c

t và hình th

c v


h

m, song
không nên quá nhi

u, quá dày, gi

a các hình thái m

t c

t và gi

a các hình th

c v

khác nhau,
nên có
đ
o

n h

m chuy

n ti
ế
p. Ranh gi


i
đ
o

n h

m chuy

n ti
ế
p nên dùng
đườ
ng cong l
ượ
n theo
m

t cách xuôi chi

u, và thi công thu

n ti

n.
Góc hình chóp c

a
đ
o


n chuy

n ti
ế
p h

m áp l

c nên l

y t

6
0

đế
n 10
0
.
Đố
i v

i
đ
o

n chuy

n ti

ế
p

đườ
ng n
ướ
c ch

y 2 chi

u, nên l

y góc nh

. Chi

u dài
đ
o

n chuy

n ti
ế
p không nên nh

h
ơ
n
1,5 l


n
đườ
ng kính h

m (ho

c chi

u r

ng h

m). Hình d

ng
đ
o

n h

m chuy

n ti
ế
p h

m không áp
v


n t

c l

n, ph

i thông qua thí nghi

m
để
ch

n.
5.7 Vật liệu dùng cho kết cấu đường hầm
5.7.1
Bê tông và c

t thép dùng cho nh

ng k
ế
t c

u bê tông và bê tông c

t thép c

a các
đườ
ng

h

m (áo, c

a h

m v.v ) ph

i th

a mãn nh

ng yêu c

u c

a tiêu chu

n, quy ph

m thi
ế
t k
ế
, thi
công k
ế
t c

u bê tông và bê tông c


t thép th

y công.
5.7.2
Mác bê tông thi
ế
t k
ế
theo
độ
b

n ch

u nén
đố
i v

i các k
ế
t c

u bê tông và bê tông c

t thép
c

a các
đườ

ng h

m ph

i xác
đị
nh không th

p h
ơ
n quy
đị
nh sau:
-
Đố
i v

i các c

u ki

n
đổ
li

n kh

i: M20
-
Đố

i v

i các c

u ki

n l

p ghép: M30
CHÚ THÍCH: Cho phép s

d

ng bê tông mác th

p h
ơ
n c
ũ
ng nh
ư
bê tông có ch

t ph

gia
đặ
c
bi


t
để
c

i thi

n các tính ch

t c

a chúng khi có lu

n ch

ng thích
đ
áng.
5.7.3
Mác c

a bê tông phun và v

a phun theo
độ
b

n ch

u nén ph


i không th

p h
ơ
n M30.
C
ườ
ng
độ
tính toán và tiêu chu

n c

a bê tông phun và v

a phun l

y theo B

ng 3.

đ
un
đ
àn h

i c

a bê tông phun và v


a phun
đố
i v

i các mác thi
ế
t k
ế
M30, M40 và M50
đượ
c
l

y t
ươ
ng

ng b

ng 2,4.10
4
mPa (2,4.10
5
kg/cm
2
), 2,7.10
4
mPa (2,7.10
5
kg/cm

2
), 3,0.10
4
mPa
(3,0.10
5
kg/cm
2
)
Bảng 3 - Cường độ tính toán và tiêu chuẩn của bê tông phun và vữa phun
Cường độ bê tông phun và vữa phun,
mPa

(kg/cm
2
)

Tiêu chuẩn Tính toán
Trạng thái
ứng suất
Kết cấu
Thí Mác thiết kế Thí Mác thiết kế
nghiệm
30 40 50
nghiệm
30 40 50
Có c

t thép
13

(130)
17
(170)
20
(200)
Nén d

c
tr

c (c
ườ
ng
độ
l
ă
ng tr

)
Không có
c

t thép
tc
trulg
R

21
(210)
28

(280)
35
(350)
trulg
R

11,5
(115)
15
(150)
18
(180)
Có c

t thép
16
(160)
21
(210)
25
(250)
Nén khi u

n
Không có
c

t thép
tc
u

R

26
(260)
35
(350)
41
(410)
u
R
14
(140)
18
(180)
22
(220)
Có c

t thép
1,2
(12)
1,4
(14)
1,6
(16)
Kéo d

c tr

c

Không có
c

t thép
tc
keo
R
2,5
(25)
3,0
(30)
3,5
(35)
keo
R
1
(10)
1,2
(12)
1,4
(14)
5.7.4
Nh

ng
đặ
c tr
ư
ng v



độ
b

n và
độ
bi
ế
n d

ng c

a bê tông li

n kh

i nén (nén ép trong khi thi
công) ph

i
đượ
c xác
đị
nh theo nh

ng s

li

u nghiên c


u th

c nghi

m)
5.7.5
Mác c

a thép dùng cho k
ế
t c

u thép c

a các áo liên h

p (bê tông c

t thép và thép t

m)
tham kh

o t

i B

ng 4.
CHÚ THÍCH:

1) Thép có c

p và s

hi

u khác v

i quy
đị
nh trong B

ng 4 cho phép dùng khi
đ
áp

ng các yêu
c

u v

chi

u dày và
độ
b

n c
ơ
h


c t
ươ
ng
đươ
ng.
2) Thép các mác khác nhau
đề
u ph

i th

a mãn nh

ng yêu c

u v

u

n cong

tr

ng thái ngu

i
theo các tiêu chu

n qu


c gia và qu

c t
ế
t
ươ
ng

ng.
5.7.6
C
ườ
ng
độ
tính toán c

a phép cán tham kh

o t

i B

ng 5.
CHÚ THÍCH:
1) Nh

ng tr

s


c
ườ
ng
độ
tính toán
đ
ã nêu

trong b

ng
đượ
c quy
đị
nh
đố
i v

i thép có chi

u dày
không v
ượ
t quá nh

ng tr

s


nêu trong B

ng 4.
2) C
ườ
ng
độ
tính toán c

a thép v

i chi

u dày v
ượ
t quá trong tr

s

nêu trong B

ng 4, c
ũ
ng nh
ư

đố
i v

i t


t c

nh

ng mác thép khác thì l

y theo các tiêu chu

n v

thi
ế
t k
ế
k
ế
t c

u thép nh
ư
TCVN
5575:1991 ho

c t
ươ
ng
đươ
ng.
Bảng 4 - Mác thép dùng cho kết cấu thép của áo đường hầm

Cấp thép Mác thép
Yêu cầu về độ dẻo va đập sau khi bị phá
hoại già cơ học, MPa.m (kg.m/cm
2
)
không nh

h
ơ
n
BCT3 C
Π
5
0,4 (4)
BCT3 C
Π
5
0,3 (3)
C 38/23
M16C 0,35 (3,5)
09
Γ
2
0,3 (3)
09
Γ
2
0,4 (4)
C 44/29
09

Γ
2C
0,3 (3)
C 46/33
09
Γ
2C
0,3 (3)
Bảng 5 - Cường độ tính toán của thép cán
Cường độ tính toán mPa (kg.m/cm
2
)
Trạng thái ứng suất và tính
chất tải trọng
Ký hiệu
C 38/23 C44/29 C46/33
Kéo do áp l

c bên trong R
kéo

260
(2600)
300
(3000)
310
(3100)
Nén, u

n và kéo do áp l


c
bên ngoài
R
210
(2100)
260
(2600)
290
(2900)
5.7.7

Để
hàn các k
ế
t c

u thép ph

i dùng nh

ng v

t li

u t
ươ
ng

ng v


i c

p thép
đượ
c hàn, phù
h

p v

i yêu c

u c

a quy ph

m thi
ế
t k
ế
các k
ế
t c

u thép.
5.7.8
C
ườ
ng
độ

tính toán c

a m

i hàn l

y theo B

ng 6.
CHÚ THÍCH:
1) C
ườ
ng
độ
tính toán c

a các m

i hàn
đố
i
đầ
u
đượ
c quy
đị
nh cho các m

i hàn th


c hi

n b

ng
cách hàn hai phía ho

c m

t phía có hàn thêm

chân m

i hàn ho

c có hàn mi
ế
ng
đệ
m s


để
l

i
t

i m


i hàn.
2) Nh

ng m

i hàn n

i lo

i I là t

t c

nh

ng m

i n

i
đố
i
đầ
u d

c c

a v




nh

ng
đ
o

n th

ng, t

t
c

nh

ng m

i n

i v

c

a nh

ng chi ti
ế
t có d


ng hình (khu

u,

ng n

i ch

T v.v ) và nh

ng m

i
n

i
đố
i
đầ
u c

a nh

ng vòng t
ă
ng c

ng.
Nh


ng m

i hàn n

i lo

i II là nh

ng m

i n

i
đầ
u ngang c

a v



nh

ng
đ
o

n th

ng.
3) Nh


ng m

i hàn
đủ
theo chi

u dày

nh

ng m

i ghép hình góc ho

c hình ch

T
đượ
c tính nh
ư

nh

ng m

i hàn
đố
i
đầ

u.
4) C

p I, II và III c

a vi

c ki

m tra ch

t l
ượ
ng các m

i hàn n

i
đượ
c nêu trong tiêu chu

n ch
ế
t

o,
l

p ráp và nghi


m thu các k
ế
t c

u thép.
Bảng 6 - Cường độ tính toán của các mối hàn trong kết cấu bằng thép
Cường độ tính toán mPa
(kg.m/cm
2
) của các mối nối
hàn trong các kết cấu bằng
thép
Loại mối nối hàn
Loại trạng thái ứng suất và
tính chất của tải trọng

hiệu
C38/23 C44/28 C46/33
Các m

i hàn
đố
i
đầ
u lo

i I và II
Nén, kéo và u

n khi ki


m
nghi

m b

ng các ph
ươ
ng pháp
ki

m tra v

t lý
hàn
R

210
(2100)
260
(2600)
290
(2900)
Các m

i hàn
đố
i
đầ
u (lo


i I và II trong
v

)
Kéo khi ch

u áp l

c bên trong khi
ki

m nghi

m b

ng các ph
ươ
ng
pháp ki

m tra v

t lý
hàn
kéo
R
260
(2600)
300

(3000)
310
(3100)
Nén
hàn
nén
R

210
(2100)
260
(2600)
290
(2900)
Các m

i hàn
đố
i
đầ
u lo

i III
U

n và kéo
hàn
R

180

(1800)
220
(2200)
250
(2500)
Các m

i hàn góc C

t
hàn
góc
R

150
(1500)
180
(1800)
200
(2000)
5.7.9
Trong nh

ng
đườ
ng h

m th

y l


i l

p áo (ho

c l

p ph

m

t) c

n
độ
b

n ch

ng khí th

c và
bào mòn cao cho phép thi
ế
t k
ế
b

ng lo


i bê tông mác cao v

i c

p ph

i
đượ
c l

a ch

n theo
ph
ươ
ng pháp
đặ
c bi

t, b

ng nh

ng lo

i bê tông tr

n b

ng các ch


t dính k
ế
t polyme (epoxy,
nh

a ) c
ũ
ng nh
ư
b

ng thép t

m.
5.8 Đường hầm không có lớp áo gia cố
5.8.1
Nh

ng
đườ
ng h

m không áp,
đ
i qua
đ
á ít n

t n


li

n kh

i, có
độ
b

n cao v

i v

n t

c n
ướ
c
ch

y không quá 10 m/s có th

thi
ế
t k
ế
không áo.
Để
c


i thi

n ch
ế

độ
th

y l

c và
đ
i

u ki

n ki

m
tra
đườ
ng h

m không có áo, trong nh

ng tr
ườ
ng h

p cá bi


t nên thi
ế
t k
ế

đ
áy ph

ng c

a
đườ
ng
h

m b

ng bê tông.
Khi v

n t

c dòng ch

y l

n h
ơ
n 10 m/s thì vi


c thi
ế
t k
ế

đườ
ng h

m không áp không có áo ph

i
đượ
c lu

n ch

ng b

ng nh

ng tài li

u nghiên c

u thí nghi

m.
5.8.2
Nh


ng
đườ
ng h

m có áp
đ
i qua vùng có nh

ng
đ
i

u ki

n nh
ư

đ
ã
đề
c

p t

i 5.8.1, cho
phép
đượ
c thi
ế

t k
ế
không có áo khi
độ
sâu
đườ
ng h

m không quá ½ tr

s

c

t n
ướ
c bên trong
tính b

ng mét.
5.8.3 Đ
o

n
đầ
u và
đ
o

n cu


i c

a
đườ
ng h

m không áp và không có l

p áo ph

i thi
ế
t k
ế
có áo
trên m

t
đ
o

n dài b

ng chi

u r

ng thông th


y nh
ư
ng không ng

n h
ơ
n 6m; còn
đố
i v

i
đườ
ng
h

m có áp thì nh

ng
đ
o

n này ph

i thi
ế
t k
ế
có áo phù h

p v


i nh

ng yêu c

u c

a 5.8.2.
5.8.4
Trong các thi
ế
t k
ế

đườ
ng h

m không có áo ph

i áp d

ng vi

c n

mìn t

o biên m

t nh


n
để

gi

m b

t
độ
nhám c

a m

t
đườ
ng h

m.
5.9 Đường hầm có lớp áo gia cố
5.9.1
Áo
đườ
ng h

m th

y l

i có th


chia ra: áo làm nh

n (không ch

u l

c) và áo ch

u l

c.
Lo

i áo làm nh

n ph

i
đả
m b

o c

i thi

n
đượ
c nh


ng
đặ
c tr
ư
ng th

y l

c c

a các
đườ
ng h

m,
gi

m b

t l
ượ
ng m

t n
ướ
c do th

m qua
đườ
ng h


m và ng
ă
n ng

a
đ
á b

phong hóa.
Lo

i áo ch

u l

c ph

i ch

u
đượ
c các lo

i t

i tr

ng trong th


i k

xây d

ng và khai thác,
đồ
ng th

i
th

a mãn
đượ
c nh

ng yêu c

u c

a lo

i áo làm nh

n.
5.9.2
Lo

i áo làm nh

n ph


i d

ki
ế
n b

trí:
- Trong các lo

i
đ
ã n

t n

và phong hóa m

nh và không gây áp l

c
đ
á;
-
Để
làm cho m

t trong c

a

đườ
ng h

m
đượ
c nh

n ph

ng khi
đườ
ng h

m
đ
i qua các lo

i
đ
á

n
đị
nh và n

t n

nh

.

Lo

i áo làm nh

n ph

i thi
ế
t k
ế
b

ng bê tông li

n kh

i ho

c bê tông phun và b

trí

trong ph

m vi
c

a chu vi
ướ
t.

Áo b

ng bê tông phun không san và làm nh

n m

t ch


đượ
c áp d

ng khi v

n t

c n
ướ
c ch

y trong
đườ
ng h

m không l

n h
ơ
n 10 m/s. Khi v


n t

c l

n h
ơ
n, vi

c áp d

ng lo

i áo này ph

i
đượ
c lu

n
ch

ng b

ng các s

li

u nghiên c

u thí nghi


m.
Khi áp d

ng lo

i áo làm nh

n trong nh

ng
đườ
ng h

m có áp ph

i tuân theo yêu c

u c

a 5.8.2.
5.9.3
Các lo

i áo ch

u l

c c


a
đườ
ng h

m có áp và không áp
đượ
c nêu trong B

ng 7.
CHÚ THÍCH: Cho phép áp d

ng các lo

i áo khác không nêu

trong b

ng này khi có lu

n ch

ng
xác
đ
áng v

kinh t
ế
k


thu

t.
5.9.4
Nh

ng áo ch

u l

c c

a
đườ
ng h

m cho phép thi
ế
t k
ế
theo ch

u n

t ho

c ch

u n


t v

i
độ

m

r

ng khe n

t cho phép. Áo ch

ng n

t ph

i
đượ
c thi
ế
t k
ế

đố
i v

i c



đườ
ng h

m n

m trong
các
đ
á có th

b

xói ng

m, b

r

a l
ũ
a do m

t ch

t ki

m, c
ũ
ng nh
ư

trong tr
ườ
ng h

p n
ế
u môi
tr
ườ
ng n
ướ
c có
độ
ki

m hydrocacbonat ít h
ơ
n 0,25 mg
đươ
ng l
ượ
ng/lít.
Trong m

i tr
ườ
ng h

p khi l
ượ

ng m

t n
ướ
c do th

m t


đườ
ng h

m ra không làm gi

m tu

i th


c

a áp và

n
đị
nh c

a kh

i

đ
á, và c
ũ
ng nh
ư
nh

ng
đ
i

u ki

n v

kinh t
ế
n
ă
ng l
ượ
ng cho phép, thì
ph

i thi
ế
t k
ế
lo


i v

b

ng bê tông ho

c bê tông c

t thép không c

n ch

ng n

t. Áo c

a nh

ng
đườ
ng h

m không áp, theo nguyên t

c ph

i thi
ế
t k
ế

theo
đ
i

u ki

n không ch

ng n

t.
Bảng 7 - Các loại áo chịu lực của đường hầm
Loại đường hầm
Loại áo chịu lực
của đường hầm
Có áp Không áp
B

ng bê tông -
Đổ
li

n kh

i
-
Đổ
li

n kh


i có ph

t xi m
ă
ng gia c


- B

ng bê tông phun
-
Đổ
li

n kh

i
- B

ng bê tông phun
- B

ng bê tông phun
- B

ng bê tông nén
B

ng bê tông c


t
thép
-
Đổ
li

n kh

i
-
Đổ
li

n kh

i có ph

t xi m
ă
ng gia c


- B

ng bê tông phun có c

t thép
-
Đổ

li

n kh

i
- B

ng bê tông phun có c

t
thép
-L

p ghép t

nh

ng
đ
o

n

ng
nguyên c

vòng ho

c t



nh

ng kh

i riêng.
Liên h

p hai l

p - B

ng vòng

ng bê tông
đổ
li

n kh

i


ngoài và v

thép

trong
- B


ng vòng

ng bê tông c

t thép
đổ

li

n kh

i

ngoài và v

thép

trong
- B

ng vòng

ng bê tông
đổ
li

n kh

i
ho


c áo bê tông c

t thép l

p ghép


ngoài và v

v

a phun có c

t thép


trong
-
-
-
5.9.5
Chi

u dày áo b

ng bê tông ho

c bê tông c


t thép c

a
đườ
ng h

m có áp h
v
không
đượ
c l

n
h
ơ
n 0,2 r
tr
trong
đ
ó r
tr
- bán kính trong c

a
đườ
ng h

m. Trong tr
ườ
ng h


p n
ế
u theo
đ
i

u ki

n
ch

ng n

t mà h
v
> 0,2 r
tr
thì nên dùng lo

i áo b

ng v

t li

u có tr

s



đ
un
đ
àn h

i bé h
ơ
n c

a
bê tông n

ng, ho

c nên c

i thi

n nh

ng
đặ
c tr
ư
ng bi
ế
n d

ng c


a
đ
á b

ng cách phun xi m
ă
ng gia
c

tùy thu

c vào nh

ng k
ế
t qu

tính toán kinh t
ế
k

thu

t so sánh các ph
ươ
ng án.
5.9.6
Nh


ng áo b

ng bê tông
đổ
li

n kh

i có tính ch

ng n

t

các
đườ
ng h

m có áp ph

i
đượ
c
áp d

ng trong các lo

i
đ
á có f

k


4. Nh

ng
đườ
ng áo b

ng bê tông
đổ
li

n kh

i, không có tính
ch

ng n

t ph

i áp d

ng trong các lo

i
đ
á
đồ

ng ch

t, ít n

t n

cùng
độ
c

ng nh
ư
trên, c
ũ
ng nh
ư

trong các lo

i
đ
á n

t n

m

nh v

i

đ
i

u ki

n có ti
ế
n hành ph

t xi m
ă
ng gia c

.
5.9.7
Nh

ng áo b

ng bê tông phun nên
đượ
c áp d

ng trong nh

ng
đ
i

u ki


n
đị
a ch

t công trình
đ
ã
đề
c

p t

i 5.9, khi các tr

s

l

c dính k
ế
t v

i
đ
á không nh

h
ơ
n 0,8 mPa (8 kg/cm

2
).
5.9.8
Nh

ng áo b

ng bê tông c

t thép
đổ
li

n kh

i

nh

ng
đườ
ng h

m có áp có th

áp d

ng
trong nh


ng
đ
i

u ki

n
đ
á có
độ
c

ng b

t k

. Khi
đ
ó vi

c áp d

ng chúng trong nh

ng
đ
i

u ki


n
đ
á
có f
k


4
đ
òi h

i ph

i có nh

ng lu

n ch

ng v

kinh t
ế
k

thu

t xác
đ
áng.

5.9.9
Nh

ng áo b

ng bê tông phun có c

t thép k
ế
t h

p v

i nh

ng néo b

ng bê tông c

t thép cho
phép dùng
đố
i v

i nh

ng
đườ
ng h


m
đượ
c thi
ế
t k
ế
trong các lo

i
đ
á n

t n

nh

ho

c
đ
á có
phân l

p.
5.9.10
Nh

ng áo l

p ghép t


nh

ng kh

i riêng r

ho

c t

nh

ng
đ
o

n

ng nguyên nên
đượ
c xét
trong nh

ng
đ
i

u ki


n
đ
ào
đườ
ng h

m theo toàn m

t c

t, và nên dùng nh

ng áo t

nh

ng
đ
o

n

ng nguyên (tròn và hình b

u d

c) trong tr
ườ
ng h


p
đườ
ng h

m có chi

u r

ng t

i 3 m.
5.9.11
Nh

ng áo ki

u liên h

p (hai l

p) có nh

ng
đườ
ng h

m ch

u áp l


c cao, có v

thép


trong ch

cho phép dùng trong nh

ng tr
ườ
ng h

p ngo

i l

khi c

n
đả
m b

o ch

ng th

m khi có
lu


n ch

ng xác
đ
áng v

kinh t
ế
, k

thu

t.
Vòng ngoài c

a áo liên h

p theo nguyên t

c ph

i b

ng bê tông có chi

u dày t

i thi

u và ch



tính ch

t thu

n túy c

u t

o.
5.9.12
Nh

ng áo ki

u liên h

p (hai l

p) có v

là v

a phun có c

t thép

trong và vòng


ng bê
tông
đổ
li

n kh

i

ngoài cho phép d

ki
ế
n xét trong các lo

i
đ
á có f
k


4.
5.9.13
Khi thi
ế
t k
ế
nh

ng áo

đườ
ng h

m n

m trong
đ
á n

t n

thì
đ
á xung quanh
đườ
ng h

m nên
phun xi m
ă
ng gia c


để
t
ă
ng kh

n
ă

ng ch

ng th

m và c

i thi

n các
đặ
c tr
ư
ng bi
ế
n d

ng c

a
đ
á,
còn
để
gi

m nh

s

làm vi


c c

a k
ế
t c

u áo cho phép làm nh

ng thi
ế
t b

tiêu n
ướ
c và néo áo
vào
đ
á.
6 Tính toán thủy lực hầm
6.1
Tính toán th

y l

c
đườ
ng h

m th


y l

i c
ă
n c

công d

ng và giai
đ
o

n thi
ế
t k
ế
khác nhau c

a
h

m
để
ch

n các n

i dung sau
đ

ây:
- Kh

n
ă
ng tháo c

a h

m.
- N

i ti
ế
p th
ượ
ng và h

l
ư
u
- T

n th

t c

t n
ướ
c.

-
Đườ
ng
đ
o áp
-
Đườ
ng m

t n
ướ
c
- Ph
ươ
ng án l

y n
ướ
c vào và x

n
ướ
c ra và các hi

n t
ượ
ng th

y l


i khác.
6.2
T

n th

t c

t n
ướ
c d

c
đườ
ng
đượ
c tính toán theo quy
đị
nh nh
ư
sau:
6.2.1
H

s

nhám n trong tính toán t

n th


t c

t n
ướ
c d

c tuy
ế
n h

m nên c
ă
n c

vào hình th

c
b

c v

h

m, ph
ươ
ng pháp thi công và kh

n
ă
ng thay

đổ
i sau khi v

n hành,
đồ
ng th

i tham kh

o
công trình
đ
ã có
để
phân tích và ch

n h

s

n.
6.2.2
H

s

s

c c


n c

c b

s

d

ng trong tính toán c

t n
ướ
c t

n th

t c

c b

, có th

tham kh

o
các tài li

u th

y l


c
để
phân tích và quy
ế
t
đị
nh. N
ế
u c

n, có th

thông qua thí nghi

m
để
xác
đị
nh.
6.2.3
Kh

n
ă
ng n
ướ
c ch

y qua thân h


m không áp:
Đố
i v

i
đườ
ng h

m dài thì tính theo dòng
ch

y
đề
u.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m ng

n, tính theo dòng ch

y không
đề
u.
6.3

Tính toán kh

n
ă
ng tháo c

a
đườ
ng h

m th

y l

i ph

i phù h

p các quy trình sau
đ
ây:
6.3.1

Đườ
ng h

m có áp tính theo ch

y qua


ng.
6.3.2

Đườ
ng h

m không áp:
đố
i v

i c

a vào d

ng l

thiên (h

) thì tính theo n
ướ
c ch

y qua
đậ
p
tràn.
Đố
i v

i c


a vào có d

ng n

m sâu d
ướ
i n
ướ
c, thì tính theo n
ướ
c ch

y qua

ng.
6.4
Tính
đườ
ng m

t n
ướ
c h

m không áp: tr
ướ
c tiên d

ki

ế
n d

ng
đườ
ng m

t n
ướ
c, sau
đ
ó ch

n
m

t c

t kh

ng ch
ế
và chia
đ
o

n
để
tính.
6.5


Đố
i v

i
đườ
ng h

m th

y l

i v

n t

c l

n,
đ
i

u ki

n dòng n
ướ
c ch

y ph


c t

p, nên ti
ế
n hành
thí nghi

m mô hình c

c b

ho

c t

ng th

, ki

m tra tính h

p lý c

a tính toán và vi

c b

trí công
trình.
7 Yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế đường hầm thủy lợi

7.1 Tài liệu cơ bản
7.1.1
Thi
ế
t k
ế

đườ
ng h

m th

y l

i c

n ph

i c
ă
n c

vào m

c
đ
ích s

d


ng và các yêu c

u k


thu

t c

a giai
đ
o

n thi
ế
t k
ế
khác nhau
để
thu th

p các tài li

u c
ơ
b

n sau
đ
ây:

7.1.1.1
Quy ho

ch l
ư
u v

c, nhi

m v

công trình, b

trí
đầ
u m

i, m

c n
ướ
c
đặ
c tr
ư
ng c

a h



ch

a (sông), l
ư
u l
ượ
ng s

d

ng c

a h

m, tiêu chu

n thi
ế
t k
ế
và l
ư
u l
ượ
ng t
ươ
ng

ng, ch
ế


độ

v

n hành h

ch

a v.v
7.1.1.2
Tài li

u
đị
a hình g

m h

th

ng cao, t

a
độ
, bình
đồ
khu v

c nghiên c


u v

i t

l

thích h

p
và các m

t c

t có g

n
đ
i

u ki

n
đị
a ch

t.
7.1.1.3
Tài li


u
đị
a ch

t khu v

c, c
ườ
ng
độ

độ
ng
đấ
t,
đị
a ch

t công trình,
đị
a ch

t th

y v
ă
n c

a
c


a vào, c

a ra h

m và d

c theo tuy
ế
n h

m.
7.1.1.4
Tài li

u có liên quan v

th

y v
ă
n, khí t
ượ
ng và k
ế
t qu

thi
ế
t k

ế
th

y v
ă
n, v

t li

u xây
d

ng, và k
ế
t qu

thi
ế
t k
ế
t

ch

c thi công, thi
ế
t b

c
ơ


đ
i

n và thi
ế
t k
ế

đ
i

u áp, gi

m áp,

ng thép
áp l

c, c

a van (van) v.v
7.1.1.5
Yêu c

u b

o v

môi tr

ườ
ng khu v

c h

m.
7.1.2

Đố
i v

i h

m áp l

c cao, c

n ph

i ch

n
đ
o

n
đạ
i di

n t


i hi

n tr
ườ
ng
để
ti
ế
n hành thí
nghi

m.
7.1.3
Công tác kh

o sát
đị
a ch

t c

a vào, c

a ra, d

c tuy
ế
n h


m th

y công ph

i c
ă
n c

vào m

c
độ
ph

c t

p v


đị
a hình,
đị
a ch

t, c

p công trình, giai
đ
o


n thi
ế
t k
ế
và các quy ph

m liên quan
để

đề
ra yêu c

u kh

o sát th
ă
m dò
để
xác
đị
nh các y
ế
u t

sau
1
:
7.1.3.1

Đặ

c tính vòm
đ
á và c

u t

o
đị
a ch

t, s

phân b

(m

c
độ
ph

c t

p, y
ế
u t

th
ế
n


m c

a
đị
a ch

t d

c tuy
ế
n h

m), ranh gi

i các l

p
đấ
t
đ
á d

c tuy
ế
n h

m.

1


Đố
i v

i công trình h

p tác qu

c t
ế
có th

dùng tiêu chu

n qu

c t
ế
khác
để
s

d

ng, tham kh

o.
7.1.3.2
Tình hình
đị
a ch


t th

y v
ă
n d

c tuy
ế
n
đườ
ng h

m;
đặ
c
đ
i

m n

t n

.
7.1.3.3
Tình hình

n
đị
nh mái d


c c

a h

m, g
ươ
ng h

m.
7.1.3.4
Hi

n t
ượ
ng
đị
a ch

t

nh h
ưở
ng t

i an toàn thi công (hang h

c, khí
độ
c, phóng x


v.v )
7.1.3.5


ng su

t
đị
a t

ng,
độ
ng
đấ
t v.v
7.1.3.6
Tính hình nhi

t
độ
c

a
đấ
t,
đ
á.
7.1.3.7
Khi ti

ế
n hành
đ
ánh giá và nêu ph
ươ
ng án gia c

ban
đầ
u, có th

ti
ế
n hành phân lo

i
đấ
t
theo ph
ươ
ng pháp RMR (rock mass rating) và ph
ươ
ng pháp Q (rock tunelling quality index) là
nh

ng ph
ươ
ng pháp
đ
ánh giá kh


i
đ
á tiên ti
ế
n nh

t và c
ũ
ng
đượ
c

ng d

ng r

ng rãi nh

t (Tham
kh

o h
ướ
ng d

n c

a ngành
đ

i

n). Ngoài ra có th

tham kh

o thêm các ph
ươ
ng pháp phân lo

i
khác khi có lu

n ch

ng so sánh.
7.2 Nguyên tắc thiết kế
Thi
ế
t k
ế

đườ
ng h

m th

y l

i ph


i
đả
m b

o
đượ
c các yêu c

u c
ơ
b

n sau:
1. Thi
ế
t k
ế
tuy nen ph

i
đả
m b

o

n
đị
nh chung và
độ

b

n;
2. H

n ch
ế
khe n

t t

i v

b

c;
3. Tránh không gây nên thông m

ch th

y l

c c

a kh

i
đ
á (
đứ

t gãy th

y l

c);
4. B

o
đả
m s

li

n kh

i c

a k
ế
t c

u v

b

c d
ướ
i tác
độ
ng c


a t

i tr

ng trong và ngoài
đườ
ng
h

m;
5. H

n ch
ế
l
ượ
ng và

nh h
ưở
ng c

a dòng th

m;
6. H

n ch
ế

t

n th

t n
ướ
c và chi phí h

p lý;
7.
Đố
i v

i thi
ế
t k
ế

đườ
ng h

m th

y l

i, ngoài vi

c ph

i phù h


p v

i quy ph

m này ra, còn ph

i
phù h

p v

i các quy
đị
nh c

a tiêu chu

n nhà n
ướ
c hi

n hành có liên quan.
7.3 Tải trọng, lực tác dụng và tổ hợp của chúng
7.3.1
T

i tr

ng và l


c tác d

ng
đượ
c chia ra lo

i c


đị
nh và t

m th

i (lâu dài, t

c th

i và
đặ
c
bi

t).
7.3.2
T

i tr


ng và l

c tác d

ng c


đị
nh bao g

m:
- Áp l

c
đ
á;
- Tr

ng l
ượ
ng b

n thân áo;
- Tác d

ng c

a

ng su


t tr
ướ
c (n
ế
u có).
7.3.3
T

i tr

ng lâu dài t

m th

i bao g

m:
- Áp l

c n
ướ
c trong
đườ
ng h

m

ng v


i m

c n
ướ
c dâng bình th
ườ
ng trong h

;
- Áp l

c n
ướ
c ng

m.
7.3.4
T

i tr

ng và l

c tác d

ng tác d

ng t

c th


i bao g

m:
- Áp l

c xung
độ
ng c

a dòng n
ướ
c;
- Áp l

c n
ướ
c trong
đườ
ng h

m do n
ướ
c va;
- Áp l

c c

a v


a tác d

ng vào áo (v

thép)
đườ
ng h

m khi ph

t xi m
ă
ng;
- Áp l

c tác d

ng vào v

thép do bê tông v

a m

i
đổ
;
- Áp l

c c


a thi
ế
t b

c
ơ
gi

i thi công.
7.3.5
T

i tr

ng và l

c tác d

ng
đặ
c bi

t bao g

m:
- L

c tác d

ng c


a
độ
ng
đấ
t và n

mìn;
- Áp l

c n
ướ
c trong
đườ
ng h

m

ng v

i m

c n
ướ
c gia c
ườ
ng ho

c do l


c tác d

ng n
ướ
c va khi
gi

m (c

t) toàn b

ph

t

i;
-

ng l

c xu

t hi

n do s

thay
đổ
i nhi


t
độ
co ngót và tr
ươ
ng n

c

a bê tông, t

bi
ế
n c

a
đ
á.
7.3.6
T

i tr

ng và l

c tác d

ng nên l

y v


i nh

ng t

h

p sau
đ
ây:
- T

h

p: ch

y
ế
u bao g

m nh

ng t

i tr

ng và l

c tác d

ng c



đị
nh, lâu dài, t

m th

i và t

c th

i.
- T

h

p:
Đặ
c bi

t, bao g

m nh

ng t

i tr

ng và l


c tác d

ng c


đị
nh, lâu dài t

m th

i, m

t vài t

i
tr

ng và l

c tác d

ng t

c th

i và m

t trong nh

ng t


i tr

ng và l

c tác d

ng
đặ
c bi

t.
7.3.7
T

i tr

ng và l

c tác d

ng ph

i l

y riêng v

i nh

ng t


h

p b

t l

i nh

t có th

x

y ra cho
t

ng tr
ườ
ng h

p khai thác và xây d

ng.
7.3.8
Các h

s

v
ượ

t t

i
đố
i v

i t

i tr

ng khi tính toán áo
đườ
ng h

m theo
độ
b

n và

n
đị
nh
(nhóm th

nh

t c

a các tr


ng thái gi

i h

n)
đượ
c l

y theo B

ng 8.
Bảng 8 - Các hệ số vượt tải của tải trọng khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất
Tên tải trọng Hệ số vượt tải (n)
- Áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng:
+ Do tr

ng l
ượ
ng c

a

đ
á khi t

o vòm 1,5
+ Do tr

ng l
ượ
ng c

a toàn b

chi

u dày c

a
đ
á trên
đườ
ng h

m ho

c
tr

ng l
ượ
ng vùng b


phá h

y v.v
1,1 (0,9)
- Áp l

c
đ
á n

m ngang 1,2 (0,8)
- Tr

ng l
ượ
ng b

n thân áo 1,2 (0,9)
- Áp l

c n
ướ
c bên trong (có k


đế
n n
ướ
c va) 1,0

- Áp l

c xung
độ
ng c

a n
ướ
c ch

y 1,2
- Áp l

c c

a n
ướ
c ng

m 1,1 (0,9)
- Áp l

c c

a v

a khi phun xi m
ă
ng 1,2 (1)
- Áp l


c do máy móc 1,2
CHÚ THÍCH:
1. Nh

ng h

s

v
ượ
t t

i
để
trong ngo

c là

ng v

i các tr
ườ
ng h

p, khi vi

c s

d


ng tr

s


nh

t c

a các h

s

s

d

n
đế
n tr
ườ
ng h

p, b

t l

i c


a vi

c ch

t t

i áo h

m.
2.
Đố
i v

i nh

ng t

i tr

ng
đượ
c xác
đị
nh theo nh

ng k
ế
t qu

nghiên c


u ngoài hi

n tr
ườ
ng thì
h

s

v
ượ
t t

i nên l

y b

ng 1.
3. Khi xác
đị
nh áp l

c
đ
á n

m ngang, tính toán, ngoài h

s


v
ượ
t t

i c

a áp l

c
đ
á n

m ngang
còn ph

i xét
đế
n h

s

v
ượ
t t

i t
ươ
ng


ng c

a áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng.
7.3.9

Đố
i v

i nh

ng
đườ
ng h

m không áp c

p I và nh

ng
đườ
ng h


m có áp c

p I và II, tr

s

áp
l

c
đ
á tác d

ng vào áo ho

c vào khung ch

ng c

a
đườ
ng h

m ph

i
đượ
c xác
đị
nh b


ng nh

ng
nghiên c

u ngoài hi

n tr
ườ
ng

nh

ng
đ
o

n có nh

ng
đ
i

u ki

n
đặ
c tr
ư

ng v

m

t
đị
a ch

t công
trình.
Đố
i v

i nh

ng c

p
đườ
ng h

m còn l

i cho phép xác
đị
nh tr

s

áp l


c
đ
á theo nh

ng
đ
i

u
t

7.3.10
đế
n 7.3.14 ho

c l

y theo t
ươ
ng t

.
CHÚ THÍCH:
Đố
i v

i nh

ng

đườ
ng h

m n

m sâu 500 m và l

n h
ơ
n tr

s

áp l

c
đ
á ph

i
đượ
c
xác
đị
nh b

ng nh

ng ph
ươ

ng pháp
đặ
c bi

t, có xét
đế
n nh

ng
đ
i

u ki

n nh

t
đị
nh
đế
n tr

ng thái
d

o c

a
đ
á, hi


n t
ượ
ng tách bóc c

a
đ
á và nh

ng hi

n t
ượ
ng
đặ
c bi

t khác.
7.3.10
Tr

s

c

a áp l

c
đ
á trong các lo


i
đ
á có f
k


4 ph

i l

y b

ng tr

ng l
ượ
ng c

a kh

i
đ
á, gi

i
h

n b


i vòm áp l

c, n
ế
u kho

ng cách t

nóc h

m
đ
ào
đế
n m

t
đấ
t l

n h
ơ
n hai l

n chi

u cao c

a
vòm áp l


c. Khi
đườ
ng h

m n

m nông h
ơ
n tr

s

áp l

c
đ
á ph

i l

y b

ng tr

ng l
ượ
ng toàn b



chi

u dày l

p
đ
á n

m trên nó.
7.3.11
Nh

ng tr

s

tiêu chu

n c

a áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng q
tc

và n

m ngang e
tc
khi t

o thành vòm
trong các lo

i
đ
á có f
k


4 ph

i coi nh
ư
phân b


đề
u trên toàn b

chi

u r

ng và chi


u cao c

a
h

m
đ
ào và
đượ
c xác
đị
nh theo công th

c.
hq
d
tc
βγ=
(4)
trong
đ
ó:
β
là h

s

l


y b

ng 0,7 khi chi

u r

ng h

m B
o
< 6 m và b

ng 1 khi B
o


6m;
đ
γ
là tr

ng l
ượ
ng th

tích c

a
đ
á, tính b


ng T/m
3
;
h là chi

u cao c

a vòm áp l

c, tính b

ng m.
Ngoài ra:
k
f2
L
h = (5)


đ
ây:
)
2
45(tgH2BL
o
oo
ϕ
+=
là chi


u r

ng c

a vòm áp l

c, tính b

ng m;
H
o
là chi

u cao h

m, tính b

ng m
ϕ
là góc ma sát trong:
)
2
45(tg)H5.0h(e
o2
od
tc
ϕ
+γ=
(6)

Nh
ư
ng không l

n h
ơ
n tr

s

c

a áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng.
7.3.12
Tr

s

áp l

c
đ

á trong các lo

i
đ
á có f
k


4 nên l

y b

ng tr

ng l
ượ
ng c

a
đ
á trong th

tích
c

a vùng b

phá h

y.

7.3.13
Tr

s

tiêu chu

n c

a áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng (q
tc
) trong các lo

i
đ
á có f
k
> 4 khi:
- B
o
< 6 m
đượ

c xác
đị
nh theo nh

ng ch

d

n t

i 6.3.11.
- B
o


6 m
đượ
c xác
đị
nh theo công th

c:
Hd
tc
hq γ=
(7)
trong
đ
ó
h

H
là chi

u sâu c

a vùng b

phá h

y
đượ
c xác
đị
nh theo nh

ng ch

d

n t

i 6.4.
CHÚ THÍCH: Khi tính toán khung ch

ng néo trong các lo

i
đ
á n


t n

nh

v

i chi

u sâu c

a vùng
b

phá h

y l

n h
ơ
n 1,5 m thì tr

s

q
tc
ph

i gi

m b


t 20%.
7.3.14
Trong các lo

i
đ
á có f
k
> 4 thì áp l

c
đ
á n

m ngang thông th
ườ
ng không c

n xét
đế
n. Khi
chi

u cao vách h

m l

n h
ơ

n 6 m, tr

s

áp l

c
đ
á n

m ngang
đượ
c xác
đị
nh t


đ
i

u ki

n cân
b

ng gi

i h

n c


a l
ă
ng tr

tr
ượ
t c

a
đ
á.
7.3.15
Áp l

c
đ
á tác d

ng vào áo
đườ
ng h

m trong các lo

i
đ
á có
độ
c


ng b

t k

không c

n xét
đế
n, n
ế
u
đườ
ng h

m
đượ
c gia c

b

ng nh

ng néo bê tông c

t thép v

i l

p ph


b

ng bê tông
phun ho

c b

ng nh

ng vòm kim lo

i
đượ
c
để
l

i trong áo.
7.3.16
Tr

s

áp l

c c

a n
ướ

c ng

m c

n
đượ
c xác
đị
nh

ng v

i m

c n
ướ
c

n
đị
nh trong h


ch

a, trong tr
ườ
ng h

p này ph


i xét
đế
n s

h

th

p n
ướ
c ng

m nh

có b

trí các thi
ế
t b

tiêu
n
ướ
c và màng ph

t xi m
ă
ng.
7.3.17

Áp l

c n
ướ
c bên ngoài tác d

ng lên k
ế
t c

u v

h

m bê tông, v

h

m bê tông c

t thép và
v

h

m bê tông d



ng l


c thì c
ă
n c

vào công th

c (8)
để
tính toán:
ewee
hP γβ= (8)
trong
đ
ó:
P
e
là áp l

c n
ướ
c ng

m tác d

ng lên m

t ngoài c

a k

ế
t c

u v

h

m kN/m
2
;
e
β là h

s

chi
ế
t gi

m c

a áp l

c n
ướ
c bên ngoài, tra B

ng 9
để
xác

đị
nh;
w
γ là t

tr

ng n
ướ
c kN/m
3
thông th
ườ
ng b

ng 9,81 kN/m
3
.
H
e
là c

t n
ướ
c tác d

ng tính t


đườ

ng m

c n
ướ
c ng

m
đế
n tim
đườ
ng h

m, m. Khi có hi

n
t
ượ
ng n
ướ
c bên trong th

m ra ngoài, thì l

y áp l

c n
ướ
c bên trong.
Bảng 9 - Hệ số chiết giảm của áp lực nước bên ngoài
Trạng thái hoạt động

của nước ngầm
Ảnh hưởng nước ngầm đối với ổn định
của đá bao quanh hầm
Trị số β
e

Vách h

m khô ráo ho

c

m
ướ
t
Không

nh h
ưở
ng T

0,1
đế
n 0,2

b

m

t k

ế
t c

u có n
ướ
c
th

m ho

c nh

gi

t
M

t k
ế
t c

u nhét
đầ
y các ch

t, n
ướ
c ng

m

làm gi

m c
ườ
ng
độ
kháng c

t c

a m

t k
ế
t
c

u làm cho thân
đ
á m

m y
ế
u b

m

m hóa
thêm
T


0,1
đế
n 0,4
D

c theo khe n

t ho

c
m

t k
ế
t c

u m

m y
ế
u xu

t
hi

n nhi

u n
ướ

c ch

y
gi

t, thành dòng và phun
ra thành tia.
M

t k
ế
t c

u m

m y
ế
u có bùn b

nhét
đầ
y
các ch

t do n
ướ
c ng

m tác d


ng, c
ườ
ng
độ

kháng c

t c

a m

t k
ế
t c

u b

gi

m sút.
Đố
i
v

i
đ
á c

ng v


a b

m

m hóa
T

0,25
đế
n 0,6
Có nhi

u n
ướ
c gi

t

b


m

t k
ế
t c

u m

m y

ế
u có ít
n
ướ
c d

nh lên
M

t k
ế
t c

u b

n
ướ
c ng

m xói l

, và chèn
nhét t

p ch

t, làm cho
đ
á b


phong hóa
nhanh h
ơ
n, các
đớ
i m

m y
ế
u
đứ
t gãy b


m

m hóa thành bùn và b

giãn n

, r
ơ
i r

t ra,
và s

n sinh dòng ch

y thành


ng, ph

t lên,
có áp l

c th

m,
đớ
i m

m y
ế
u m

ng b


đứ
t
gãy.
T

0,4
đế
n 0,8
N
ướ
c ch


y thành dòng
l

n,
đớ
i
đứ
t gãy,
đớ
i m

m
y
ế
u, có nhi

u n
ướ
c ch

y
ng
ượ
c lên
Do tác d

ng n
ướ
c ng


m

m

t k
ế
t c

u, các
ch

t nhét b

cu

n
đ
i, làm cho kh

i
đ
á b

phân
l

p, khi
đ
ó áp l


c th

m
đớ
i m

m y
ế
u và
đứ
t
gãy b

n

t thành
đ
á bao quanh h

m b

s

t
xu

ng
T


0,65
đế
n 1
CHÚ THÍCH: Khi có t

h

p n
ướ
c bên trong thì l

y s

nh

, khi không có t

h

p n
ướ
c bên trong
β
e

l

y s

l


n.
Đố
i v

i
đườ
ng h

m th

y l

i có b

trí thoát n
ướ
c, có th

c
ă
n c

vào hi

u qu

thoát n
ướ
c và

độ
tin
c

y c

a c
ơ
c

u thoát n
ướ
c, thì áp l

c n
ướ
c bên ngoài tác d

ng lên k
ế
t c

u v

h

m có th

chi
ế

t
gi

m b

t. Tr

s

chi
ế
t gi

m có th

thông qua so sánh v

i công trình t
ươ
ng t

ho

c phân tích tính
toán l
ư
u l
ượ
ng th


m
để
xác
đị
nh.
Đố
i v

i h

m có
đị
a ch

t công trình,
đị
a ch

t th

y v
ă
n ph

c t

p, và áp l

c n
ướ

c bên ngoài t
ươ
ng
đố
i l

n, thì ph

i nghiên c

u riêng.
7.3.18
Nh

ng t

i tr

ng tác d

ng vào áo
đườ
ng h

m
đố
i v

i các tr
ườ

ng h

p không
đượ
c d

ki
ế
n
trong m

c này ph

i
đượ
c xác
đị
nh theo nh

ng yêu c

u c

th

c

a các
đ
i


u ki

n làm vi

c c

a
đườ
ng h

m.
7.4 Khung chống đường hầm
7.4.1
Khi thi
ế
t k
ế

đ
ào nh

ng
đườ
ng h

m th

y l


i, th

y
đ
i

n
đượ
c s

d

ng các d

ng gia c

t

m
th

i sau
đ
ây: vì ch

ng khoan ne o, vì ch

ng khoan neo k
ế
t h


p bê tông phun ho

c ph

i h

p vì
ch

ng khoan neo có treo l
ướ
i thép và bê tông phun.
7.4.2
Vì ch

ng khoan neo có ho

c không có bê tông phun
đượ
c áp d

ng trong các
đ
á có h

s


kiên c


f
k
> 4.
Vi

c áp d

ng các lo

i vì ch

ng này trong các
đ
á y
ế
u h
ơ
n ph

i
đượ
c lu

n ch

ng b

ng nh


ng
nghiên c

u ngoài hi

n tr
ườ
ng.
Vì ch

ng b

ng bê tông phun (có tính ch

t t

m th

i) nên
đượ
c áp d

ng trong các
đ
á có f
k


6 khi
tr


s

k
ế
t dính gi

a bê tông phun v

i
đ
á không nh

h
ơ
n 0,5 mPa (5 kg/cm
2
).
Vì ch

ng b

ng thép ki

u vòm
đượ
c áp d

ng trong các
đ

á có f
k
< 4.
7.4.3
Chi

u dài c

a néo là tính b

ng m cho ph

n vòm c

a h

m
đ
ào, ph

i
đượ
c xác
đị
nh theo
công th

c:
I
a



h
H
+ I
3
(9)
trong
đ
ó
h
H
là chi

u sâu c

a vùng b

phá h

y xác
đị
nh theo các tài li

u nghiên c

u t

i hi


n tr
ườ
ng,
đố
i v

i các tính toán s
ơ
b

cho phép xác
đị
nh h
H
theo công th

c:
h
H
= k
1
.B
o
(10)
k
1
là h

s


l

y theo B

ng 10
B
o
là chi

u r

ng h

m khi
đ
ào, tính b

ng m;
I
3

độ
sâu chôn néo quá ph

m vi c

a vùng b

phá h


y, tính b

ng m.
Đố
i v

i néo b

ng thép:
I
3
= 0,5 h
H
. (11)
Đố
i v

i néo b

ng bê tông c

t thép:
m5,0
400
dR
I
a
aa
3


τ
=
(12)
trong
đ
ó
R
a
là c
ườ
ng
độ
ch

u kéo tính toán c

a thanh néo, tính b

ng kg/cm
2
(0,1 mPa);
d
a

đườ
ng kính c

a thanh néo, tính b

ng cm;

a
τ là l

c dính k
ế
t tính toán c

a thanh néo, kg/cm
2
(0,1 mPa) v

i v

a xi m
ă
ng - cát
đổ
chèn
vào l

néo,
đố
i v

i các tính toán s
ơ
b


a

τ l

y theo B

ng 11.
Bảng 10 - Hệ số K
1
theo mức độ nứt nẻ của đá
Hệ số k
1
theo độ nứt nẻ của đá
Hệ số độ cứng f
k

Nứt nẻ nhẹ Nứt nẻ trung bình Nứt nẻ nhiều
4 0,2 0,3 0,4
T

5
đế
n 9 0,1 0,2 0,3
10 và l

n h
ơ
n 0,05 0,1 0,15
Bảng 11 - Lực dính kết của cốt thép với vữa
Loại cốt thép thanh cán
nóng
Lực dính kết của cốt thép với vữa

a
τ
khi mác thiết kế chịu
nén của vữa bằng mPa (kg/cm
2
)
20 (200) 30 (300)
Thép tròn (tr
ơ
n)
1,5 (15) 2,5 (25)
Thép gai 2,5 (25) 3,5 (35)
7.4.4
Kho

ng cách a gi

a thanh néo tính b

ng m theo h
ướ
ng ngang và h
ướ
ng d

c,
đố
i v

i ph


n
vòm c

a h

m
đ
ào ph

i l

y theo tr

s

nh

nh

t (nh
ư
ng không nh

h
ơ
n 1 m) xác
đị
nh theo nh


ng
đ
i

u ki

n:
7.4.4.1
T

o thành vòm
đ
á - Theo công th

c
)BI(
c
q.k
Ia
oa
B
a
+=
(13)
trong
đ
ó
k
B
là h


s

l

y theo B

ng 12;
q là tr

s

tính toán c

a áp l

c
đ
á th

ng
đứ
ng T/m
2

đượ
c xác
đị
nh t
ươ

ng

ng v

i các yêu
c

u t

i 7.3.13;
c là tr

s

l

c k
ế
t dính c

a
đ
á trong vùng b

phá h

y, tính b

ng T/m
2

, l

y theo nh

ng s

li

u
nghiên c

u t

i hi

n tr
ườ
ng.
Đố
i v

i các tính toán s
ơ
b

cho phép l

y c = 3 f
k
. T


t c

nh

ng ký
hi

u còn l

i t
ươ
ng t

7.4.3.
Bảng 12 - Hệ số k
B
theo các hình dạng mặt cắt và hệ số độ cứng
Hệ số k
B
với các hình dạng của mặt cắt hầm đào theo Hình 1
Hệ số độ cứng f
K

I II - IV và dạng hình tròn
đế
n 5 0,20 0,25
l

n h

ơ
n 5 0,25 0,3
7.4.4.2
Kho

ng cách gi

a các neo tính theo
độ


n
đị
nh c

a các
đ
á gi

a chúng theo công th

c:
q
c
3
Ia
a =
(14)
7.4.4.3
Kho


ng cách gi

a các neo tính theo
độ
b

n g

n ch

t thanh néo theo công th

c:

h
Na
a
γ
= (15)
trong
đ
ó:
N
a
là kh

n
ă
ng ch


u l

c c

a thanh néo tính b

ng t

n,
đượ
c xác
đị
nh theo các s

li

u nghiên
c

u t

i hi

n tr
ườ
ng.
Đố
i v


i các tính toán s
ơ
b

cho phép l

y:
-
Đố
i v

i thanh néo b

ng thép trong các
đ
á có f
k
= 6
đế
n 10, N
a
= 8
đế
n 10 T, còn các tr
ườ
ng h

p
khác N
a

= 6
đế
n 8 T.
-
Đố
i v

i nh

ng thanh néo b

ng bê tông c

t thép thì Na l

y b

ng
độ
b

n ch

u
đứ
t c

a thanh néo.
đ
γ là kh


i l
ượ
ng th

tích c

a
đ
á tính b

ng T/m
3

7.4.5
Chi

u dày l

p ph

b

ng bê tông phun tính b

ng m
đố
i v

i ph


n vòm c

a h

m
đ
ào
đượ
c
xác
đị
nh theo công th

c
q
12
mR
q
.a.kd
=
(16)
trong
đ
ó
k
2
là h

s


ph

thu

c vào cách gia c

h

m
đ
ào gia c

b

ng bê tông phun (ho

c bê tông
phun v

i khung ch

ng ki

u vòm) l

y b

ng 0,35; gia c


b

ng bê tông phun k
ế
t h

p v

i vì neo
b

ng 0,25.
a
1
là kho

ng cách gi

a các neo tính b

ng m khi có néo l

y a
1
= a (xem 7.4.4.3); trong
nh

ng tr
ườ
ng h


p còn l

i a
1
=
6
B
o
nh
ư
ng không nh

h
ơ
n 1 m (B
o
là chi

u r

ng h

m khi
đ
ào).
R
p
là c
ườ

ng
độ
tính toán ch

u nén d

c tr

c c

a bê tông phun, l

y theo B

ng 3.
m là h

s


đ
i

u ki

n làm vi

c:
đố
i v


i các l

p ph


đặ
t c

t thép l

y = 1;
đố
i v

i các l

p
ph

không
đặ
t c

t thép l

y = 0,75.
7.4.6
S


c

n thi
ế
t ph

i dùng khung ch

ng néo
đố
i v

i t
ườ
ng c

a h

m
đ
ào ph

i
đượ
c lu

n ch

ng
có xét

đế
n nh

ng
đ
i

u ki

n c

th

v


đị
a ch

t công trình và tr

ng thái

ng su

t c

a kh

i

đ
á.
7.4.7
Khung ch

ng ki

u vòm (ki

u giàn)
đượ
c tính b

ng ph
ươ
ng pháp c
ơ
h

c xây d

ng theo áp
l

c
đ
á, mà áp l

c này
đượ

c xác
đị
nh theo nh

ng yêu c

u c

a 7.3.
7.5 Các quy định chủ yếu về tính toán áo đường hầm
7.5.1
Vi

c tính toán áo
đườ
ng h

m th

y l

i ph

i
đượ
c ti
ế
n hành theo ph
ươ
ng pháp tr


ng thái
gi

i h

n, phù h

p v

i nh

ng yêu c

u c

a quy ph

m thi
ế
t k
ế
các k
ế
t c

u và n

n, thi
ế

t k
ế
các k
ế
t
c

u bê tông và bê tông c

t thép th

y công.
7.5.2
Tính toán các áo
đườ
ng h

m ph

i ti
ế
n hành:
7.5.2.1
Theo kh

n
ă
ng ch

u l


c v


độ
b

n và trong nh

ng tr
ườ
ng h

p c

n thi
ế
t có ki

m tra
độ


n
đị
nh c

a k
ế
t c


u (nhóm th

1 c

a các tr

ng thái gi

i h

n);
7.5.2.2
Theo
độ
b

n ch

ng n

t, n
ế
u nh

ng v
ế
t n

t không cho phép ho


c theo
độ
m

r

ng khe
n

t, n
ế
u
độ
m

r

ng c

a khe n

t cho phép theo nh

ng
đ
i

u ki


n
đả
m b

o
độ
b

n c

a áo
đườ
ng
h

m và
đả
m b

o s

nguyên v

n c

a
đ
á c
ũ
ng nh

ư
cho phép v

l
ượ
ng n
ướ
c th

m m

t
đ
i t


đườ
ng h

m (nhóm th

2 c

a tr

ng thái gi

i h

n).

7.5.3
Các tính toán áo theo nhóm th

nh

t c

a tr

ng thái gi

i h

n
đượ
c ti
ế
n hành theo nh

ng h


s

sau:
a) H

s

v

ượ
t t

i n l

y theo B

ng 8;
b) H

s

v

n
đầ
u t
ư
và t

h

p m
kc

đố
i v

i các áo b


ng bê tông và bê tông c

t thép l

y theo B

ng
13 ho

c h

s

t

h

p m
c

đố
i v

i v

b

ng thép l

y theo B


ng 14.
CHÚ THÍCH: Khi tính toán áo ch

u tác d

ng c

a các t

i tr

ng trong gi

i h

n thi công, th

nghi

m
và s

a ch

a, c
ũ
ng nh
ư
khi tính toán áo ch


u các t

h

p ch

y
ế
u bao g

m không ít h
ơ
n hai t

i
tr

ng và l

c tác d

ng t

c th

i, thì h

s


m
kc
cho phép l

y tr

s

bình quân s

h

c gi

a nh

ng giá
tr

c

a các h

s


đố
i v

i các t


h

p ch

y
ế
u và
đặ
c bi

t.
Bảng 13 - Hệ số đầu tư và hệ số tổ hợp m
kc

Hệ số vốn đầu tư và tổ hợp m
kc
theo cấp công trình
I II III IV
và theo các tổ hợp tải trọng và lực tác dụng
Loại kết cấu
Chủ
yếu
Đặc
biệt
Chủ
yếu
Đặc
biệt
Chủ

yếu
Đặc
biệt
Chủ
yếu
Đặc
biệt
Bê tông 0,75 0,95 0,8 1,1 0,9 1,15 0,95 1,15
Bê tông c

t thép 0,85 1 0,95 1 1 1,05 1,05 1,05
Bảng 14 - Hệ số tổ hợp m
c
đối với vỏ bằng thép
Tên các tải trọng Hệ số tổ hợp m
c
theo các tổ hợp tải trọng
Chủ yếu Đặc biệt
Áp l

c n
ướ
c bên trong
0,75 (0,90) 1,10
Áp l

c c

a n
ướ

c ng

m, c

a v

a khi ph

t xi
m
ă
ng và bê tông v

a m

i
đổ
.
0,80 1,00
CHÚ THÍCH: N
ế
u tr

s

áp l

c n
ướ
c bên trong p tính b


ng kg/cm
2
(0,1 mPa) không v
ượ
t quá
0,15 K
o
và tr

s

áp l

c c

a l

p
đ
á trên
đườ
ng h

m thì ph

i l

y giá tr


c

a h

s

m
c

để


trong
d

u ngo

c. Khi
đ
ó h

s

kháng
đơ
n v

c

a

đ
á Ko (kg/cm
3
)
đượ
c xác
đị
nh theo công th

c:
100
r
KK
a
o
=
(17)
trong
đ
ó:
K là h

s

kháng c

a
đ
á, kg/cm
2

(0,1 mPa);
r
a
là bán kính ngoài c

a v

, cm
c) H

s


đ
i

u ki

n làm vi

c m l

y theo B

ng 15.
Bảng 15 - Hệ số điều kiện làm việc m
Hệ số về điều kiện làm việc m khi
tính toán theo các trạng thái giới hạn
TT Loại kết cấu
Nhóm thứ 1 Nhóm thứ 2

1 Áo b

ng bê tông (trong
đ
ó có c

bê tông phun
và bê tông nén)
1 0,8 (0,65)
2 Áo b

ng bê tông c

t thép (trong
đ
ó có c


tông

ng su

t tr
ướ
c và v

a phun có c

t thép)
1 1,15 (1)

3 Áo ki

u liên h

p (hai l

p) bao g

m v

thép


trong,

ng bê tông

ngoài

a Khi tính toán các
đ
o

n v

th

ng và các c

u

ki

n
để
gia c

c
ũ
ng nh
ư
các vòng
đệ
m và t

m
ch

n ch

u áp l

c bên trong
0,85 -
b Khi tính toán v

c

a chi ti
ế
t có d


ng
đị
nh hình
(khu

u n

i

ng,

ng nhánh, khu

u ch

T )
ch

u áp l

c bên trong
0,75 -
c Khi tính toán t

t c

các
đ
o


n áo ch

u áp l

c c

a
n
ướ
c ng

m, c

a v

a ph

t xi m
ă
ng và c

a bê
tông m

i
đổ
.
0,75 -
4 Áo ki


u liên h

p (hai l

p) bao g

m v

thép


trong và

ng bê tông c

t thép

ngoài
0,8 -
CHÚ THÍCH: Nh

ng giá tr

c

a h

s




trong d

u ngo

c ph

i
đượ
c l

y khi h

s

s

c kháng
đơ
n
v

c

a
đ
á K
o
< 200 kG/cm

3
(2000 MPa/m) trong các
đ
á có th

b

xói ng

m, b

r

a, l
ũ
a do m

t ch

t
ki

m, c
ũ
ng nh
ư
trong các môi tr
ườ
ng n
ướ

c có
độ
ki

m hydrocacbonat nh

h
ơ
n 0,25 mg
đươ
ng
l
ượ
ng/lít.
7.5.4
Tính toán các áo h

m theo kh

n
ă
ng ch

u l

c ph

i ti
ế
n hành theo các t


h

p t

i tr

ng tính
toán ch

y
ế
u và
đặ
c bi

t b

t l

i nh

t có th

x

y ra khi tính ph

i s


d

ng nh
ư
ng
đặ
c tr
ư
ng tính
toán c

a v

t li

u làm áo.
7.5.5
Tính toán các áo h

m theo kh

n
ă
ng ch

ng n

t và theo
độ
m


r

ng khe n

t ph

i ti
ế
n hành
theo nh

ng t

h

p ch

y
ế
u c

a các t

i tr

ng tiêu chu

n, khi tính ph


i s

d

ng nh

ng
đặ
c tr
ư
ng
tiêu chu

n c

a v

t li

u làm áo.
7.5.6
Khi tính toán áo c

a
đườ
ng h

m th

y l


i thu

c t

t c

các lo

i (bao g

m các chi ti
ế
t có d

ng
đị
nh hình c

a v

thép) ch

u nh

ng t

h

p t


i tr

ng b

t k

, ph

i k


đế
n s

c kháng c

a
đ
á.
Khi
đườ
ng h

m có áp n

m


độ

sâu bé h
ơ
n ba l

n
đườ
ng kính c

a nó, vi

c l

a ch

n ch

s

s

c
kháng c

a
đ
á ph

i có lu

n ch


ng
đặ
c bi

t.
7.5.7
Khi tính toán áo c

a nh

ng
đườ
ng h

m có áp ch

u l

c bên trong, có xét
đế
n tr

s

s

c
kháng c


a
đ
á thì tr

s

áp l

c bên trong
đượ
c ch

p nh

n coi nh
ư
truy

n vào
đ
á, không
đượ
c
v
ượ
t quá tr

ng l
ượ
ng c


a l

p
đ
á trên
đườ
ng h

m.
S

c

n thi
ế
t xét
đế
n s

c kháng c

a
đ
á khi không tuân theo
đ
i

u ki


n trên, c
ũ
ng nh
ư
khi b

trí
đườ
ng h

m có áp

g

n s
ườ
n d

c ph

i
đượ
c lu

n ch

ng m

t cách
đặ

c bi

t.
7.5.8
Tính toán áo c

a
đườ
ng h

m ch

u t

i tr

ng b

t k

v

i
đặ
c tr
ư
ng khác nhau c

a
đ

á theo
đườ
ng vi

n c

a áo ph

i
đượ
c ti
ế
n hành theo các ph
ươ
ng pháp c

a c
ơ
h

c xây d

ng (xem ph


l

c B) và có th

th


c hi

n trên máy tính
đ
i

n t

(MT
Đ
T) v

i vi

c s

d

ng các b

ng tính ho

c
ch
ươ
ng trình m

u.
7.5.9

Nh

ng tr

s

cho phép v

m

r

ng khe n

t t

nh

ng
đ
i

u ki

n tu

i th

c


a bê tông và s


b

o v

c

t thép c

a áo các
đườ
ng h

m c

p I ph

i l

y theo B

ng 16.
Bảng 16 - Trị số cho phép mở rộng khe nứt
Những trị số cho phép mở rộng khe nứt (mm) từ điều kiện
Về tuổi thọ của bê tông khi nước có
độ kiềm hidro cácbônát (mg: đương
lượng /lít)
Về bảo vệ cốt thép khi tổng nồng

độ của các iôn Cl’ và SO
4
(mg/lit)
Gradien cột
nước
I
0.25 1 2
2.5 và
lớn hơn
Đến 50 100 200
400
đến
1000
Đế
n
5 0,1 0,18 0,35 0,5 0,5 0,4 0,35 0,3
50 0,07 0,15 0,32 0,45 0,5 0,4 0,35 0,3
300 0,05 0,15 0,38 0,4 0,4 0,3 0,25 0,2
CHÚ THÍCH: Gradien c

t n
ướ
c trong các áo
đượ
c l

y nh

ng h


s

th

m c

a
đ
á (k):
a) Khi k

10
-5
cm/s: I =1;
b) Khi k

10
-4
cm/s; Theo công th

c
v
n
h
Hp1000
I

=
(18)
trong

đ
ó
p là áp l

c n
ướ
c bên trong, kg/cm
2
(0,1 mPa)
H
n
là c

t n
ướ
c ng

m, cm;
H
v
là chi

u dày áo, cm;
c) trong kho

ng 10
-4
> k > 10
-5
cm/s tr


s

I xác
đị
nh b

ng n

i suy.
Đố
i v

i nh

ng
đườ
ng h

m c

p II, III và IV, V nh

ng tr

s

cho phép m

r


ng khe n

t
đượ
c l

y
l

n l
ượ
t t

1,3
đế
n 1,6 và 2 l

n l

n h
ơ
n nh

ng tr

s

nêu trong B


ng 16 nh
ư
ng không l

n h
ơ
n
0,5 mm.
7.5.10
Khi tính toán các áo bê tông và bê tông c

t thép theo nhóm th

1 c

a các tr

ng thái gi

i
h

n, mô
đ
un
đ
àn h

i c


a bê tông áo E
b
ph

i l

y theo tiêu chu

n thi
ế
t k
ế
k
ế
t c

u bê tông và bê
tông c

t thép th

y công, còn khi tính toán theo nhóm th

2 c

a tr

ng thái gi

i h


n l

y b

ng 0,7
E
b
.
7.5.11
Trong tính toán áo
đườ
ng h

m l

c kháng c

a
đ
á
đượ
c
đặ
c tr
ư
ng b

ng h


s

kháng
đơ
n v


c

a
đ
á K
o
ho

c b

ng mô
đ
un bi
ế
n d

ng c

a
đ
á E
đ
và h


s

bi
ế
n d

ng ngang v
n
(h

s

poát sông)
có xét
đế
n kh

n
ă
ng làm t
ă
ng thêm nh

ng
đặ
c trên trong tr
ườ
ng h


p
đ
á bao quanh
đườ
ng h

m
đượ
c gia c

nhân t

o.
Đố
i v

i nh

ng
đườ
ng h

m có áp hình tròn, n

m trong
đ
á
đồ
ng nh


t
đẳ
ng h
ướ
ng thì quan h


gi

a E
đ
, K
o
và v
đ
xác
đị
nh b

ng công th

c:
E
đ
= 100 K
o
(1 + v
đ
) (19)
7.5.12

Khi tính toán nh

ng
đườ
ng h

m th

y l

i c

p I và II các
đặ
c tr
ư
ng bi
ế
n d

ng c

a
đ
á E
đ

ho

c K

o
ph

i
đượ
c xác
đị
nh t

i nh

ng
đ
o

n có tính ch

t
đạ
i di

n v


đị
a ch

t công trình theo
nh


ng tài li

u nghiên c

u t

i hi

n tr
ườ
ng, th

c hi

n b

ng các ph
ươ
ng pháp: h


đ
ào ch

u áp l

c
bàn nén ch

n

độ
ng âm h

c và
đ
o ép.
Đố
i v

i nh

ng
đườ
ng h

m c

p III và IV, V nên nghiên c

u ngoài hi

n tr
ườ
ng b

ng các ph
ươ
ng
pháp ch


n
độ
ng âm h

c và
đ
o ép, trong tr
ườ
ng h

p này cho phép s

d

ng các s

li

u t
ươ
ng t

.
7.5.13
Trong các tính toán s
ơ
b

nh


ng tr

s

c

a h

s

s

c kháng
đơ
n v

K
o

đố
i v

i các lo

i
đ
á
n

t n


cho phép xác
đị
nh theo
đồ
th



Hình 2, ho

c theo t
ươ
ng t

.
CHÚ THÍCH: Các lo

i
đ
á n

t n

nh

v

i f
k



10 các tr

s

Ko tra t


đồ
th

Hình 2 nh

t thi
ế
t ph

i
t
ă
ng lên 30%.

×