Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Chơng 1- giới thiệu công trình.
rong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, việc xây dựng hạ tầng kĩ thuật
đóng vai trò rất quan trọng. Trớc hết phải hiện đại hoá các đô thị lớn.
T
Hiện nay tại các đô thị lớn đất đai ngày càng trở lên rất quí và rất đắt. Trong khi đó, tốc độ
xây dựng nhà ở, các công trình công cộng không ngừng gia tăng, sự liên tục phát triển giao
thông đờng bộ, sự hình thành các cụm công nghiệp mới đang yêu cầu đô thị dành riêng cho
những khu đất lớn. Mặt khác, diện tích đất để xây dựng các bồn hoa, công viên, các khu vực đi
bộ, dạo chơi. sân thể thao vẫn phải đảm bảo. Vì vậy nhất thiết phải tăng mật độ xây dựng, tạo
lập những cốt cao độ mới, sử dụng tối đa các giải pháp không gian đô thị.
Tất cả những bất cập đó, đòi hỏi cấp bách phải sử dụng không gian ngầm đô thị để giải
quyết các vấn đệ rộng lớn của xây dựng đô thị, giao thông vận tải, các bài toán kĩ thuật và xã
hội. Khi sử dụng hiệu quả không gian ngầm cho phép:
Tăng cờng cấu trúc qui hoạch, kiến trúc, tiết kiệm đợc đáng kể quĩ đất đai quí giá của đô
thị.
Giải phóng nhiều công trình có tính chất phụ trợ khỏi mặt đất.
Sử dụng đất đô thị hợp lí cho việc xây dựng nhà ở, tạo ra các công viên, bồn hoa, sân vận
động, khu cây xanh, các vùng "không có ô tô".
Tăng cờng vệ sinh môi trờng đô thị. Giảm bớt tiếng ồn và khí thải trên các đờng phố đô
thị.
Giữ gìn đợc kiến trúc, cảnh quan đô thị, những di sản văn hoá lich sử quí báu.
Bố trí hiệu quả các cụm kĩ thuật.
Nâng cao mức độ tiện nghi, an toàn cho hoạt động sống của con ngời.
Đảm bảo an toàn do các tác động từ bên ngoài ( do thiên nhiên, khủng bố, chiến tranh )
Giảm đợc những tác động xấu của các ngành sản xuất tiềm ẩn nguy hiểm.
Trong giao thông: đảm bảo sự liên tục và tốc độ cao của các phơng tiện giao thông, phân
luồng tuyến giao thông, tạo nên các nút giao thông thuận tiện, tổ chức tốt các bến đỗ xe ô
tô
Một số dạng công trình ngầm trên thế giới: Công trình ngầm trên thế giới phát triển rất
sớm, hiện khá phổ biến và đợc xây dựng hiện đại trong các khu đô thì lớn.
- Một trong những loại công trình ngầm phổ biến nhất là hệ thống giao thông ngầm nay đã
có hơn 70 đô thị lớn xây dựng hệ thống này. Liên Xô bị ấn tợng mạnh mẽ bởi những ga tàu
điện ngầm. Tại Tokyo ( Nhật Bản) hệ thống tàu điện ngầm khá hiện đại với 177 chiều dài các
tuyến khai thác với 164 nhà ga, mỗi năm vận chuyển nghìn triệu lợt khách. Hiện Hàn Quốc
cũng đang hoàn thành 415 km đờng xe điện ngầm ở các thành phố Seoul, Busan, Daegu,
Incheun
- Phức hợp tổ hợp ngầm Sharev ở Matxcơva với điều kiện địa chất công trình , địa chất thuỷ
văn rất phức tạp và công trình liền kề với khối nhà 9 tầng trên mặt đất có tầng hầm chứa ô tô
sâu 4 tầng, độ sâu đáy móng tới 15m. Phơng án sử dụng tờng trong đất dày 800mm, sâu 18m
và thi công theo phơng pháp "trên xuống" với các tấm sàn đợc đặt lên tờng bằng các bơm phun
ximăng. Sàn và cột đợc liên kết cứng với nhau còn chân cột cũng đợc liên kết cứng với bè dày
1000mm. Móng các công trình tiếp giáp phía Tây đợc gia cố bằng cọc đất xi măng D800mm có
cốt thép tạo nên một tờng đặc ngăn cách sụt lở đất xuống phía dới khi thi công. Các thiết bị
quan trắc cũng đợc lắp đặt nhắm theo dõi các biến động của môi trờng nh chế độ thuỷ văn,
thành phần hoá học của đất và nớc trong khu vực xây dựng.
- Ga ra ngầm đặt tại quảng trờng cách mạng gần điện Kremlin, xung quanh là hệ thống các
khách sạn cao cấp và lăng tẩm Lê nin. Gara đợc xây trọng điều kiện chật hẹp. Nằm ngay phía
dới móng công trình ở cốt -10m có đờng ống dẫn dầu chạy qua. Với kích thớc 17,6x 82,5m
công trình chứa đợc 184 xe, xe đợc đa xuống cốt âm nhờ đờng chuyển tầng hình xoắn ốc. Hình
dới.
- Một số hình ảnh công trình ngầm trên thế giới thể hiện dới đây.
15
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
The NakuroTunnel,Japan Underground Shopping, Japan Gara Package
Hình 1.1- Một số dạng công trình ngầm trên thế giới
Trong những năm xây dựng, phát triển và bảo vệ tổ quốc, một số loại công trình ngầm với
chức năng khác nhau đã bắt đầu đợc xây dựng ở nớc ta.
Trong công nghiệp, đó là những bể chứa nguyên liệu thô hoặc băng chuyền cho nhà máy
(nhà máy xi măng Bim Sơn, nhà máy aptít Lao Cai, nhà máy điện Phả Lại, nhà máy phân đạm
Hà Bắc,) . Các công trình này khi xây dựng đều sử dụng phơng pháp thi công đào mở sâu 4-
20m, phần lớn đều do nớc ngoài thiết kế.
Trong thuỷ lợi, tại công trình thuỷ điện sông Đà, thuỷ điện Ialy có những công trình ngầm
với những kĩ thuật phức tạp.
Trong quốc phòng, xây dựng một số hầm trú ẩn, kho chứa vũ khí, hầm chiến đấu.
Trong giao thông, đờng hầm giao thông đờng bộ qua đèo Ngang là do Việt Nam hoàn toàn
thiết kế và thi công. Đờng hầm giao thông bánh hơi qua đèo Hải Vân dài hơn 6km là do Nhật
thiết kế, tiêu biểu cho tính hiện đại cũng nh về qui mô không chỉ trong nớc ta mà trên tầm cả
khu vực.
Công trình ngầm đô thị nớc ta phổ biến mới chỉ là các tầng hầm trong các nhà cao tầng( Sử
dụng làm tầng kĩ thuật hoặc chỗ để xe), các đờng đi bộ tính đế nay đã đợc triển khai tại nút
giao thông Kim Liên, Ngã T SởMột số dự án đang ở giai đoạn gọi vốn và thiết kế cơ sở nh
Dự án xây dựng 2 tuyến tầu điện ngầm tại Tp HCM, dự án đờng hầm Thủ Thiên qua sông Sài
Gòn, dự án tuyến xe điện vừa trên cao vừa ngầm Mai Dịch- Trần Hng Đạo HN, các dự án xây
dựng bãi đỗ xe ngầm ở HN ở phố Hàng Đậu, Hàng Khoai, vờn hoa Chí Linh
A.
Trong tơng lai không xa chúng ta phải nghĩ tới việc xây dựng các tổ hợp công trình ngầm ở
các thành phố lớn.
16
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hình 1.2 - Sự cần thiết phải xây dựng các công trình ngầm tại các đô thị lớn
a) Đờng hầm Hải Vân b) Hầm trong nhà máy điện Đa Ninh
Hình 1.3
Một số công trình ngầm đã triển khai tại VN
Công trình "Hầm đỗ xe ngầm và dịch vụ công cộng" tại vờn hoa Vạn Xuân đợc thiết kế
và xây dựng theo định hớng hiện đại hoá và phát triển bền vững hứa hẹn sẽ là một hớng đi mới
cho qui hoạch và phát triển đô thị tại VN.
1.1- QUI MÔ Và ĐặC ĐIểM kiến trúc CÔNG TRìNH:
Hầm đỗ xe ngầm và dịch vụ công cộng Vạn Xuân: Gồm 7 tầng hầm, mỗi tầng cao
3.0ữ3.2m. Điểm đặc biệt công trình là một tổ hợp của gara ngầm và dịch vụ công cộng dạng
hình hộp chữ nhật nằm chìm trong đất ở độ sâu -23.5m (tính tới cốt trên bản sàn đáy), trong khi
đó trên mặt đất vẫn giữ đợc cảnh quan và xây dựng các công trình dịch vụ khác.
- Vị trí xây dựng : Vờn hoa Vạn Xuân- quận Hoàn Kiếm- Hà Nội.
- Diện tích giao thông mặt đất: 250 m
2
- Diện tích xây dựng dới mặt đất: 3200 m
2
- Diện tích khu dịch vụ: 12044 m
2
- Diện tích khu kĩ thuật: 6261 m
2
- Diện tích đỗ xe: 8080 m
2
, sức chứa xe 270 xe.
- Tổng diện tích sàn xây dựng: 26385 m
2
17
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hình 1.4 Phối cảnh tổng thể Hầm đỗ xe ngầm và dịch vụ công cộng Vạn Xuân
Tầng 1: Không gian đỗ xe chung, bảo quản tạm thời (1ữ2 giờ),
dịch vụ rửa , bảo dỡng kĩ thuật Đóng vai trò nh là nhịp nối giữa
không gian trên mặt đất với các tầng sử dụng chính của công trình
phía dới.
Tầng 2,3: Không gian công cộng nh các phòng trng bày, rạp
chiếu phim, các khu mua sắm, quán cafe
Tầng 4,5,6: Không gian công cộng ở giữa, hai bên hông dùng
để chứa xe.
Tầng 7: Không gian kĩ thuật ở giữa (phòng điều hành chung ,
hệ thống điện,nớc, thông gió ), hai bên hông dùng để chứa xe.
Theo công năng sử dụng có thể phân công trình ra hai khu:
-Không gian công cộng: Để phân tán cảm giác không gian kín,
các phòng đợc tạo dáng kiến trúc mỹ thuật đặc biệt bằng cách tạo
cho chúng nét mẫn cảm, nhẹ nhàng và bền vững: xây dựng các
cửa sổ giả, các lỗ trên tấm trần, chiếu sáng nhân tạo, thông gió,
trao đổi không khí Nhằm sử dụng các phòng đợc linh hoạt, dùng
các vách ngăn nhẹ ngăn giữa các phòng.
-Không gian chứa xe: Tận dụng thế mạnh của công trình là
loại gara-bến đỗ tự động hoàn toàn nên chiều cao tầng thuộc phân
khu chứa xe không cần lớn nh gara thông thờng (chỉ khoảng
2,4ữ2,7m). Công trình đang xét thiết kế khu để xe gồm 5 tầng: 3
tầng trên chiều cao 2,4m; 2 tầng dới cao 2,7m.
Underground Shopping
Mall in Sakae, Nogoya
City, Japan
Underground package
Technical area
18
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hệ thống giao thông: Gồm:
-Vận chuyển ngời và hàng hoá: 1 hệ thống thang cuốn, 4 thang máy, 2 thang bộ, các hành
lang phục vụ di chuyển theo phơng ngang.
- Chuyển xe: 2 thang quay 360
0
.
Các lối vào và lối ra ô tô đợc bố trí 2 làn xe đảm bảo đủ rộng cho 2 luồng xe di chuyển ng-
ợc chiều. Bên hông bố trí phần đờng dành cho ngời đi bộ vào trong tầng 1 đi vào hệ thống giao
thông theo phơng đứng. Phía ngoài lối đi đợc mở rộng tăng độ an toàn cho lái xe, phối hợp tốt
với cảnh quan trên mặt đất giảm độ khô cứng vốn là nhợc điểm của công trình ngầm.
Hệ thống thang nâng di chuyển ô tô Hệ thống thang cuốn giữa nhà
Hình 1.6 - Hệ thống giao thông trong công trình.
Gara, bến đỗ đợc cơ giới hoá hoàn toàn. Hệ thống vận chuyển ôtô hàng đầu thế giới , lần
đầu tiên đợc áp dụng tại VN, mang lại dáng vẻ hiện đại cho công trình. Tất cả các thao tác đợc
thực hiện không cần lái xe; ô tô đợc đa tới các tầng cần thiết bằng 2 thang nâng có sàn quay
360
0
, sau đó đợc tời đa vào chỗ trống. Gara cơ giới hoá chiếm diện tích ít hơn gara đờng rẽ,
loại trừ đợc ô tô đi lại trong gara do đó giảm đợc lợng khí thải rất nhiều, giảm đợc chi phí thông
gió nhân tạo, chiếu sáng và cấp nhiệt.
Thang cuốn đặt ở giữa công trình kết hợp với 2 cụm thang máy 2 bên tạo thuận lợi cho ngời
sử dụng toả đi các hớng với khoảng cách ngắn nhất, góp phần tích cực trong công tác thoát
hiểm, đồng thời tạo cho công trình nét hoành tráng, thanh thoát, hiện đại.
1.2- CáC Hệ THốNG Kĩ THUậT CHíNH TRONG CÔNG TRìNH:
1.2.1-Hệ thống điện kĩ thuật và chiếu sáng:
Do dặc điểm công trình sử dụng hệ thống vận chuyển cơ giới hoá, việc lấy ánh sáng tự
nhiên cho chiếu sáng bị hạn chế nên nhu cầu về điện năng là rất lớn.
Sử dụng chủ yếu hệ thống chiếu sáng nhân tạo, theo tiêu
chí không gây tiếng động, không nguy hiểm, ở mức độ gần
nhất với ánh sáng tự nhiên trên mặt đất và đợc thay đổi theo
ngày và đêm cho phù hợp với ánh sáng bên ngoài để tránh hiệu
ứng chói sáng cũng nh "lỗ đen" có thể gây nguy hiểm cho lái
xe.
Chiếu sáng ban ngày theo hai vùng: độ chiếu sáng cao lối vào
ra, độ chiếu sáng bình thờng cho những không gian còn lại.
Ban đêm mức độ chiếu sáng đợc thực hiện đồng đều.
Chiếu sáng cho công trình
19
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
1.2.2- Hệ thống điện lạnh - thông gió:
Để tạo điều kiện môi trờng bình thờng trong công trình
ngầm, ta bố trí hệ thống thông gió theo chu kì chuyển động
không khí trong lành vào và đa không khí nhiễm bẩn ra.
Gara đang thiết kế thuộc loại cơ giới cỡ trung bình nên
tầng 1 có thể thông gió tự nhiên, trong đó không khí nóng và
nhiễm bẩn đợc nâng lên trên và đợc đấy ra qua các khu vực
lối vào gara các lỗ đặc biệt ở trên mái, còn khí sạch từ mặt đất
vào gara. Còn lại tất cả các tầng còn lại thực hiện thông gió
nhân tạo bằng cách bố trí các quạt cấp và hút gió công suất
lớn kết hợp hệ thống điều hoà không khí tại những vị trí thích
hợp
Thông gió trên tờng
ống thông gió
Bố trí thiết bị đo và kiểm tra nồng độ CO 24/ 24 giờ trong ngày. Bộ phận kĩ thuật th ờng
xuyên đánh giá mức độ ô nhiễm do các chất thải của ô tô ( SO, CO, CH, NOx).
Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm đợc xử lý và làm lạnh theo hệ thống đờng
ống chạy theo cầu thang theo phơng thẳng đứng và chạy trong trần theo phơng ngang phân bố
đến các vị trí tiêu thụ.
1.2.3- Hệ thống phòng - chữa cháy:
Để loại bỏ khả năng cháy cũng nh dập lửa nhanh, công trình sử dụng các biện pháp đặc biệt
sau:
- Sử dụng hệ thống tự động điều khiển báo và chữa cháy. Bố trí hệ thống dập cháy tự động.
Xây dựng các tín hiệu báo cháy dạng cảm biến, phản ứng nhạy với sự thay đổi của nhiệt độ.
- Bố trí ở từng tầng các thiết bị dập lửa xách tay, các thiết bị dung tích lớn, các cột chứa bột
chữa cháy, các bình cacbon, bình bọt cũng nh các vật liệu và dụng cụ chữa cháy dự trữ ( cát,
câu liêm, rừu ).Bố trí các họng cấp nớc, các đoạn ống chữa cháy, các thiết bị dập lửa trong
các hốc tờng hoặc trong các tủ chuyên dùng lối đi dịch vụ.
- Sử dụng hệ thống thông tin, chỉ dẫn hớng thoát hiểm khi cháy: Trạm điều độ hớng cháy,
thiết bị loa phóng thanh và đờng thông tin, chỉ dẫn bằng ánh sáng đờng chạy ra cửa thoát.
- Các kết cấu chịu lực : tờng, cột, dầm, mái sàn đợc bảo vệ bằng các lớp phủ chống cháy.
Giới hạn chịu lửa không dới 120 phút.
Hình 1.7
Các tín hiệu và thiết bị phòng cháy, chữa cháy.
1.2.4- Giải pháp chống ồn:
Các thiết bị, cơ cấu trong công trình ngầm cũng nh hoạt động đi lại mua sắm của con ngời
làm xuất hiện tiếng ồn mạnh tạo nên nhiều bất tiện cho ngời có mặt lâu dài ở đó. Do vậy trong
công trình dùng các vật liệu có đặc điểm tiêu âm cao để ốp trần, tờng ( khoáng chất, amiăng,
các tấm kêramíc, gạch cách âm )
Ngoài tiếng động, các thiết bị làm việc trong công trình cũng tạo ra độ rung lớn gây ảnh h-
ởng bất lợi nên cần chọn giải pháp kết cấu có khả năng hấp thụ dao động cao: tăng chiều dày
các cấu kiện của kết cấu, tăng độ cứng và trọng lợng của chúng tạo điều kiện giảm tần số dao
động riêng cho chúng.
1.2.5- Hệ thống thoát nớc:
20
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hình 1.8
Một số nguồn tạo nớc thải- Hệ thống ống dẫn- Trung tâm xử lí
Trong quá trình khai thác và sử dụng công trình ngầm các nguồn nớc thâm nhập vào công
trình gồm: nớc ma chảy qua cửa chính, cầu thang, nớc thấm qua các kết cấu từ khối đất xung
quanh, nớc rửa các mặt ốp, phần đờng xe chạy, sàn, khu rửa xe, nớc thoát ra từ các khu vệ
sinh
Trong công trình đợc bố trí hệ thống thoát nớc hợp lí gồm: mạng ống thoát nớc, trạm bơm
nớc cạnh cửa chính, đờng ống áp thuỷ lực, máy bơm, giếng thăm, các hố thu nớc, các bể tập
trung Từ bể tập trung nớc đợc xử lí, đợc máy bơm nớc thải chuyển theo đờng ống áp lực vào
hệ thoát nớc đô thị hoặc trực tiếp vào dòng chảy công trình tiếp cận.
Gara, bến đỗ có các thiết bị chuyên dùng để thu các chất lỏng nh dầu mỡ, xăng chảy vào
các chỗ đỗ, lối xe chạy Để đạt đợc điều đó sàn của các tầng gara đợc thiết kế với độ dốc 10%
để chất lỏng có thể chảy đợc. Để ngăn ngừa nớc chảy tràn trên mặt sàn gara đặt các nắn dòng
chảy bằng thép- rãnh nớc hớng dòng chảy về phòng chuyên dùng. Cũng cần bố trí các thiết bị
làm sạch chuyên dùng để tách nớc, nhiên liệu mỡ, bộ phận lắng cặn, bộ phận thu gom dầu
mỡ
Việc điều khiển toàn bộ quá trình cấp và thoát nớc đợc điều khiển hoàn toàn tự động.
Ngoài các hệ thống và thiết bị xét trên công trình ngầm đô thị còn đợc bố trí hệ thống cấp
nhiệt, cấp năng lợng cũng nh các mạng kĩ thuật khác.
Một số Dự án xây dựng hầm đỗ xe ngầm của công ty Đông Dơng đã đợc UBND thành phố
phê duyệt:
21
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Vn Xuõn:
V trớ xõy dng ti vn hoa Vn Xuõn, Ba ỡnh, H Ni.
- Din tớch giao thụng mt t: 250m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 3200m
2
.
- Din tớch khu dch v: 6400m
2
.
- Din tớch khu k thut: 56900m
2
.
- Din tớch xe: 7000m
2
.
- Tng s xe ụtụ: 360 xe.
- Tng s xe gn mỏy: 350
- Tng din tớch sn xõy dng: 22400m
2
.
Tng s vn u t: 8 triu USD.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 12/2007.
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Thnh Cụng:
V trớ xõy dng ti H Thnh Cụng, Ba ỡnh, H Ni.
- Din tớch giao thụng mt t: 440m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 6600m
2
.
- Din tớch khu dch v: 12700m
2
.
- Din tớch khu k thut: 10000m
2
.
- Din tớch xe ụtụ: 19800m
2
.
- Din tớch gn mỏy: 7000m
2
.
- Tng s xe ụtụ: 786 xe.
- Tng s xe gn mỏy: 2000
- Tng din tớch sn xõy dng: 51500m
2
.
Tng s vn u t: 20 triu USD.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 7/2009.
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Thng Nht:
V trớ xõy dng ti ng Trn Nhõn Tụng, Hai B Trng, H
Ni.
- Din tớch giao thụng mt t: 250m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 7120m
2
.
- Din tớch khu dch v: 13170m
2
.
- Din tớch khu k thut: 6585m
2
.
- Din tớch xe ụtụ: 32925m
2
.
- Din tớch gn mỏy: 7000m
2
.
- Tng s xe ụtụ: 930 xe.
- Tng s xe gn mỏy: 1800
- Tng din tớch sn xõy dng: 56920m
2
.
Tng s vn u t: 24 triu USD.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 12/2007.
22
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Lam Sn:
V trớ xõy dng ti cụng trng Lam Sn,Qun IT,P.HCM
- Din tớch giao thụng b mt: 110m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 1620m
2
.
- Din tớch khu dch v: 4440m
2
.
- Din tớch khu k thut: 3840m
2
.
- Din tớch u xe: 6035m
2
.
- S lng xe cha ti a: 280.
- Tng din tớch xõy dng: 15.740m
2
.
Tng s vn u t: 114,93,847,196VN.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 12/2007.
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Nguyn Hu
V trớ xõy dng ti ng Nguyn Hu, qun I, TP.HCM.
- Din tớch giao thụng mt t: 700m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 20.000m
2
.
- Din tớch khu dch v: 40.000m
2
.
- Din tớch k thut: 20.000m
2
.
- Din tớch xe chung (gm c din tớch giao thụng
chung): 6600m
2
.
- Din tớch tng hm xe: 60.000m
2
.
- Tng s xe: 2900 xe.
- Tng din tớch sn xõy dng: 120.000m
2
.
Tng s vn u t: 50 triu USD.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 09/2009.
Hm u xe ngm v dch v cụng cng Hoa L:
V trớ xõy dng ti sõn vn ng Hoa L, qun I, TP.HCM.
- Din tớch giao thụng mt t: 700m
2
.
- Din tớch xõy dng di mt t: 14900m
2
.
- Din tớch khu dch v: 26500m
2
.
- Din tớch k thut v xe: 56900m
2
.
- Tng s xe: 1520 xe.
- Tng din tớch sn xõy dng: 89400m
2
.
Tng s vn u t: 34 triu USD.
Thi gian d kin hon thnh: thỏng 09/2009.
Chơng 2- kHảo sát địa chất công trình.
Sơ lợc điều kiện đất nền Hà nội:
Thành phố Hà nội nằm gần trung tâm vùng trũng đồng bằng miền Bắc, phần lớn diện tích
của nó đợc cấu tạo từ các trầm tích mềm rời hệ thứ T có bề dày khá lớn thay đổi trong khoảng
30-40 đến 80-100m. Phần địa chất phía trên bề dày 35-50m đợc cấu thành bởi các đất mềm rời
có nguồn gốc, thành phần, tính chất rất khác nhau, phân bố theo diện và chiều sâu phức tạp.
Về điều kiện thuỷ văn Hà nội: Các đất đá tạo nên phần trên của địa tầng HN đều cách nớc
hoặc chứa nớc không đáng kể, phần dới lại bao gồm các đất hạt rời chứa nhiều nớc và là nớc có
áp. Mực thuỷ áp của tầng chứa nớc phía dới là khác nhau tại các khu vực khác nhau. Tại khu
vực phía nam sông Hồng ( Từ Liêm, Thanh Trì, nội thành) mực thuỷ áp nằm ở độ sâu hơn cỡ
23
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
10-15m, các khu vực còn lại (Đông Anh và Gia Lâm) mực thuỷ áp nằm nông hơn chừng 5-
10m.
Trên cơ sở những đặc điểm khái quát ở trên ta đi vào khảo sát cụ thể địa chất cho công trình
2.1- Vị trí địa lí -Địa hình:
Nằm tại vờn hoa Vạn Xuân Quận Hoàn Kiếm- Hà Nội kẹp giữa đờng Quán Thánh và đ-
ờng Phan Đình Phùng, đây là khu vực đông dân c sinh sống đồng thời cũng nhiều cơ quan, trụ
sở lân cận. Đặc biệt ngay sát công viên là công trình lịch sử Bốt Hàng Đậu, ngay phía trên công
trình là khối tợng đài lịch sử cần đợc lu giữ và bảo tồn.
Nh vậy mặt bằng thi công tơng
đối chật hẹp, cần có biện pháp di
dời, đền bù giải phóng mặt bằng,
cũng nh lựa chọn giải pháp thiết
kế, thi công hợp lí để giảm thiểu
ảnh hởng của việc xây dựng công
trình tới những công trình hiện có.
Điểm thuận lợi cần kể tới do vị
trí địa lí mang lại là công trình
nằm ngay phía cửa ngõ đi vào thủ
đô nên thuận lợi cho việc tập kết
vật liệu, máy móc, thiết bị thi
công.
đ ờngquánthánh
côngtrìnhthiếtkế
đ ờngphanđìnhphùng
phốhoanhài
đ ờngphùngh ng
đ ờnghàngđậu
bốt
hàngđậu
t ợng
đài
nhàdân
trụsở
nhàdân trụsở trụsở trụsở
nhàdân
Hình 2.1- Vị trí đặt công trình
2.2- Cấu trúc địa chất dới lòng đất:
Trong chiều sâu nghiên cứu 66,4m cấu trúc địa chất dới nền đất công viên Vạn Xuân đợc
xác định bởi 9 lớp đất sau:
1. Lớp đất trồng trọt:
Lớp đất trồng trọt phân bố trên toàn bộ phạm vi khảo sát, nằm ngay trên mặt, bề dày trung
bình của lớp đất khoảng 1,5m. Đất có thành phần là cát mịn, chứa ít tàn tích thực vật, kết cấu
xốp, bão hoà nớc. Đây là lớp đất yếu cần phải xử lý.
2. Lớp sét pha nâu hồng xám vàng- Dẻo cứng:
Ký hiệu 2 trên mặt cắt địa chất với bề dày thay đổi từ 1,0m -1,3m. Thành phần vật chất
đồng chất, hàm lợng cát, sét trung bình. Trạng thái tự nhiên của đất đầu lớp gần nửa cứng, phần
còn lại dẻo cứng. Đất biến dạng ít và có khả năng mang tải cho các công trình có tải rọng nhỏ
và vừa. Trong lớp lấy 2 mẫu thí nghiệm. Sau đây là các chỉ tỉêu cơ bản:
- Độ ẩm tự nhiên w = 27,3 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,94 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 1,5 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 110 Kg/cm
2
3. Lớp sét pha xám vàng- Dẻo mềm:
Ký hiệu 3 trên mặt cắt địa chất, với bề dày thay đổi từ 0,8m -1,0m. Thành phần vật chất
đồng nhất, hàm lợng cát lớn hơn so với lớp trên. Trạng thái tự nhiên toàn lớp dẻo mềm, đất biến
dạng trung bình. Đây là lớp có khả năng mang tải nhỏ và là lớp truyền tải cho lớp trên với công
trình có tải trọng nhỏ và vừa. Trong lớp lấy 1 mẫu thí nghiệm. Sau đây là các chỉ tiêu cơ bản.
- Độ ẩm tự nhiên w = 32,2 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,87 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 1,2 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 90 kg/cm
2
4. Lớp sét pha xám hồng kẹp ít hữu cơ-Dẻo mềm:
Ký hiệu trên 4 mặt cắt địa chất. Với bề dày từ 1,2m đến 1,5m. Thành phần vật chất tơng đối
đồng nhất, do trong đất có tồn tại ít hữu cơ phân hủy. Trạng thái tự nhiên thờng dẻo mềm đến
gần dẻo chảy. Đất yếu và biến dạng nhiều, do đó ít có khả năng mang tải. Sau đây là các chỉ
tiêu cơ bản.
- Độ ẩm tự nhiên w = 43,5 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,77 g/cm
3
24
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 0,6 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 39 kg/cm
2
5. Lớp sét pha xám hồng- Dẻo mềm kẹp ổ cát hạt nhỏ:
Ký hiệu 5 trên mặt cắt địa chất. Với bề dày thayđổi 1,7m -2,0m. Thành phần vật chất không
đồng nhất do trong đất có kẹp ổ cát phân bố không đều. Trạng thái tự nhiên thờng dẻo mềm.
Do có các ổ cát tồn tại trong đất nên khả năng mang tải lớp này trung bình. Sau đây là các chỉ
tiêu cơ bản.
- Độ ẩm tự nhiên w = 35,2 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,82 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 1,1 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 75 kg/cm
2
6. Lớp sét pha xám hồng-Dẻo chảy:
Ký hiệu 6 trên mặt cắt địa chất. Với bề dày thay đổi 7,1m -7,6m. Thành phần vật chất đồng
nhất, hàm lợng cát sét trung bình. Trạng thái tự nhiên của đất rất yếu, thờng dẻo chảy đến gần
chảy. Đất biến dạng mạnh và không có khả năng mang tải cho công trình vì bề dày lớp lớn nên
lấy 4 mẫu thí nghiệm. Sau đây là các chỉ tiêu cơ bản.
- Độ ẩm tự nhiên w = 51,1 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,72 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 0,5 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 27 kg/cm
2
7. Lớp sét pha nâu hồng- Dẻo mềm:
Ký hiệu 7 trên mặt cắt địa chất, với bề dày trung bình 16,2m. Thành phần vật chất đồng
nhất, hàm lợng cát tăng dần. Trạng thái tự nhiên thừơng dẻo mềm. Đất biến dạng trung bình và
có khả năng mang tải nhỏ. Sau đây là các chỉ tiêu cơ bản theo 2 mẫu thí nghiệm .
- Độ ẩm tự nhiên w = 35,6 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,81 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 1,0 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 71 kg/cm
2
8. Lớp cát pha - Chặt vừa.
Ký hiệu 8 mặt cắt địa chất, gặp trên toàn bộ phạm vi khảo sát, là lớp cát pha mịn, bề dày
trung bình lớp đất khoảng 15,2m. Đất có thành phần là cát mịn màu xám, xám nâu, trạng thái
chặt vừa. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản:
- Độ ẩm tự nhiên w = 20,0 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 1,92 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 1,45 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 140 kg/cm
2
9. Lớp cát hạt trung lẫn sạn sỏi xám trắng:
Ký hiệu 9 mặt cắt địa chất, gặp trên toàn bộ phạm vi khảo sát, ở độ sâu -46,4m trở xuống,
bề dày của lớp này lên tới 20m vẫn cha khoan hết. Đất có thành phần vật chất và thành phần
hạt ít đồng đều do lẫn cuội sỏi, cuội có thành phần chủ yếu là thạch anh và cát kết, trạng thái
chặt. Do đó khả năng mang tải lớp này cao nhất trong cấu trúc địa chất đã nghiên cứu. Các chỉ
tiêu cơ lý cơ bản:
- Độ ẩm tự nhiên w = 16,0 %
- Dung trọng tự nhiên
w
= 20,1 g/cm
3
- Sức chịu tải tiêu chuẩn Ro = 4,0 Kg/cm
2
- Mô đun biến dạng Eo = 400 kg/cm
2
Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất thể hiện đầy đủ trong Bảng 2.1 phía dới.
Hình 2.2- Mặt cắt địa chất
25
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
mnn
1,5
-1,5
lớpđấttrồngtrọt
cátphahạttrunglẫnsạnsỏinhỏxámtrắng
9 20
-65.5
SéTPHAXáMVàNG-DẻOMềM
SéTPHANÂUHồNGXáMVàNG-DẻOCứNG
SéTPHAXáMHồNGKẹPíTHữUCƠ-DẻOMềM
SéTPHAXáMHồNGKẹPổCáTHạTNHỏ-DẻOMềM
SéTPHAXáMHồNG-DẻOCHảY
SéTPHANÂUHồNG-DẻOMềM
cátpha-chặtvừa
MÔTảĐấTĐá
CộT
ĐịA
TầNG
BềDàY
LớP(m)
ĐộSÂU
ĐáYLớP
(M)
mãlớp
1
2
3
5
6
1,5
1,3
7,1
1,0
1,7
4
7 16,2
-2,8
-3,8
-5,3
-14,1
-30,3
-7,0
8
15.2
-45.5
Bảng 2.1 -Bảng chỉ tiêu cơ lí đất
Tên chỉ tiêu KH
Đơn vị Lớp
2 3 4 5 6 7 8 9
Độ ẩm tự nhiên W % 27.30 32.30 43.50 35.20 51.1 35.60 20.00 16.00
Dung trọng tự nhiên
w
kN/m
3
19.40 18.70 17.70 18.20 17.2 18.10 19.20 20.10
Dung trọng khô
k
kN/m
3
15.20 14.10 12.30 13.50 11.4 13.30 26.50 26.40
Tỷ trọng
- 2.720 2.700 2.640 2.690 2.60 2.680 2.650 2.640
Hệ số rỗng e % 0.789 0.915 1.146 0.992 1.28 1.015 0.656 0.524
Độ rỗng n % 44.10 47.80 53.40 49.80 56.1 50.40 39.62 34.37
Độ bão hoà G % 93.70 95.30 100.0 95.40 100. 94.00 65.00 100.0
Giới hạn chảy W
L
% 36.00 37.40 47.60 39.80 53.6 40.50 24.00 -
Giới hạn dẻo W
P
% 22.00 24.00 32.60 27.10 38.8 26.60 18.00 -
Chỉ số dẻo I
p
% 14.00 13.40 15.00 12.70 14.8 13.90 6.000 -
Độ sệt I
L
- 0.380 0.620 0.730 0.640 0.83 0.650 0.333 -
Lực dính đơn vị c
II
kPa 30.00 22.00 15.00 19.00 10.8 28.00 28.00 2.000
Góc ma sát trong
0
II
Độ 13
0
11' 10
0
45' 6
0
30' 8
0
48' 5
0
28' 8
0
25' 18
0
00' 38
0
00'
Hệ số nén lún m cm
2
/kG 0.029 0.032 0.048 0.035 0.074 0.036 0.090 0.030
Sức chịu tải t.chuẩn R
0
kPa 150.0 120.0 60.00 110.0 50.0 100.0 145 400
Trị xuyên SPT N
Búa/30
cm
27 22 12 20 8 18 25 87
Mô đun biến dạng E
0
kPa 11000 9000 3900 7500 2700 7100 14000 45000
26
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
2.3- điều kiện thuỷ văn :
Nghiên cứu mẫu nớc và mẫu đất (Bảng 2.2) nhận thấy môi trờng đất- nớc đang xét thuộc
môi trờng có tính xâm thực trung bình- phân loại theo TCVN 3994- 1985 về "Chống ăn mòn
trong xây dựng-Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép- Phân loại môi trờng xâm thực". Nớc ngầm
với axit, khí cacbonic hoà tan, ion SO
4
tạo nên độ xâm thực phá hoại phần bêtông và kim loại
của công trình .
Bảng 2.2
Mức độ xâm thực của môi trờng nớc
Độ cứng
của nớc
độ
PH
Axit cacbonic
CO
2
mg/l
Mg
+
mg/l
MH
4
mg/l
SO
4
mg
Tổng hàm lợng các muối
khi có bề mặt bay hơi g/l
2.2 6.0 28 1200 300 400 13
Mức độ xâm thực của môi trờng đất
Lợng Sunfat SO
4-
tính bằng mg trong 1kg đất : 700 mg/kg đất
Qua cấu trúc địa chất và xem xét mực nớc tĩnh trong hố khoan, đa ra nhận xét sau:
1. Lớp đất sét pha- dẻo cứng số 2 với trạng thái tự nhiên tốt là lớp cách nớc cho lớp đất
trồng trọt ( tầng chứa nớc thải trong khu vực vì sinh hoạt của cơ quan và dân c trong vùng).
2. Mực nớc ngầm ở độ sâu 8,5m với tính xâm thực trung bình gây khó khăn lớn cho công
tác thiết kế, thi công, chống thấm, bảo dỡng công trình.
-Lớp cát pha số 8, cát hạt trung lẫn sỏi sạn số 9 là những đất ít dính, nằm dới mực nớc
ngầm, là tầng chứa nớc phong phú, dễ xuất hiện hiện tợng cát chảy, gây khó khăn cho thi công
cũng nh chống thấm cho công trình.
- áp lực thuỷ tĩnh từ phía dới lên đáy công trình chôn sâu sẽ đẩy công trình lên trên. Khi
trọng lợng không đủ và không có hệ thống neo giữ công trình có thể bị nổi lên.
3. Công trình đặt ở thành phố Hà nội. Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa ma
và mùa khô. Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Độ
ẩm trung bình từ 75% đến 80%. Nh vậy vào mùa ma nguồn nớc bổ sung là tơng đối lớn gây bất
lợi cho trạng thái làm việc của kết cấu công trình.
4. Nhiệt độ của đất và nớc ngầm tăng theo chiều sâu với gradien nhiệt 2,5
0
trên 100m
chiều sâu. Số liệu này đợc tính đến khi thiết kế đông lạnh, hệ thống thông gió, gia nhiệt cho
công trình.
Chơng 3- tính toán các cấu kiện trong công
trình.
3.1- tổng quan về tính toán thiết kế kết cấu công trình ngầm:
3.1.1- đặc điểm THIếT Kế kết cấu lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công
trình:
Kết cấu công trình ngầm phụ thuộc vào các giải pháp qui hoạch không gian, chiều sâu chôn
ngầm, các điều kiện địa chất công trình và các tác động xâm thực của môi trờng xung quanh,
điều kiện khí hậu, tải trọng, trạng thái bề mặt cũng nh các biện pháp thi công.
Toàn bộ công trình ăn sâu trong đất tới -23,5m ( tính tới cốt trên mặt sàn bản đáy) tác
động của tải trọng ngang vô cùng lớn và biến đổi phức tạp theo giai đoạn thi công, thời
gian, thời tiết: áp lực đất chủ động, bị động, áp lực thuỷ tĩnh tác động lên toàn bộ chu vi
thành bên công trình (ảnh hởng bất lợi tăng dần theo độ sâu). Mực nớc ngầm tơng đối cao
-8,5m nên áp lực đẩy nổi của nớc lên toàn bộ bản đáy quá lớn, tải này cùng với tải ngang
gây cho công trình trạng thái chịu lực phức tạp, đặt ra thách thức lớn cho ngời thiết kế.
Ngoài ra trong môi trờng đất nớc công trình còn chịu ăn mòn, xâm thực lớn làm giảm
đáng kể tuổi thọ công trình nếu không có giải pháp xử lí thích hợp.
Không nh những công trình dân dụng thông thờng, chi phí đầu t xây dựng công trình
ngầm rất lớn nhằm đảm bảo tuổi thọ vĩnh cửu cho công trình.
Công trình đợc thiết kế trong điều kiện chật hẹp do yêu cầu của việc giữ gìn một số công
trình hiện có: Bốt Hàng Đậu, truyền hình quân đội nhân dân, báo quân đội nhân dân
27
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Một lợi thế cần kể tới đối với ngời thiết kế là những công nghệ thi công tiên tiến nh : Thi
công Top-down, thi công cọc barret, sử dụng neo trong đất không còn quá mới mẻ trong
điều kiện VN hiện nay, hoàn toàn có thể áp dụng linh hoạt để mang lại độ bền vững, ổn
định cũng nh tuổi thọ bền lâu cho công trình.
Nhìn chung việc xây dựng công trình ngầm gặp rất nhiều khó khăn, và còn khá mới mẻ
trong hoàn cảnh VN hiện nay, đòi hỏi ngời thiết kế phải mạnh dạn đa ra những giải pháp kết
cấu chịu lực táo bạo, thích hợp nhằm đạt đợc hiệu quả kinh tế, xã hội cao nhất.
Dựa vào những đặc điểm kể trên ta đa ra phân tích sơ bộ một số hệ chịu lực cơ bản từ đó lựa
chọn hệ chịu lực chính cho công trình nh sau:
a) Hệ khung giằng (Khung-vách):
Hệ kết cấu khung-giằng đợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng.
Hệ thống vách cứng thờng đợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh
chung hoặc ở các tờng biên, là các khu vực có tờng liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung đợc bố
trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai hệ thống khung và vách đợc liên kết với nhau qua
hệ kết cấu sàn. Trong trờng hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa lớn. Thờng trong hệ kết cấu
này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu đợc thiết kế để
chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối u hoá các cấu kiện,
giảm bớt kích thớc cột, dầm, đáp ứng đợc yêu cầu của kiến trúc.
Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối u cho nhiều loại công trình chịu tải ngang lớn.
b) Hệ vách cứng và lõi cứng:
Hệ kết cấu vách cứng có thể đợc bố trí thành hệ thống theo một phơng, hai phơng hoặc liên
kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng. Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốt
nên thờng đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách
cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng.
c) Hệ khung-Lõi:
Hệ khung-Lõi thờng sử dụng có hiệu quả cho nhà chịu tải ngang tơng đối lớn và có mặt
bằng đơn giản dạng hình chữ nhật, hình vuông. Lõi (ống ) có thể đặt trong hoặc ngoài biên trên
mặt bằng. Hệ sàn các tầng đợc gối trực tiếp vào các lõi- hộp hoặc qua các hệ cột trung gian.
Phần trong lõi thờng đợc bố trí thang máy, cầu thang, các hệ thống kĩ thuật của nhà.
d.Kết luận:
Dựa vào những phân tích kể trên nhận thấy giải pháp hệ khung-vách là sự lựa chọn phù
hợp cho công trình. Hệ kết cấu chắn giữ bao quanh chu vi công trình đóng vai trò là hệ
thống vách biên phối hợp cùng hai lõi thang máy chịu chủ yếu tải trọng ngang và một phần
tải trọng đứng do sàn cứng truyền vào. Còn các cột trung gian chịu chủ yếu tải trọng đứng,
truyền xuống hệ chịu lực móng.
-Phần tích và lựa chọn kết cấu chắn giữ:
Nguyên tắc và căn cứ lựa chọn kết cấu chắn giữ:
- An toàn tin cậy: Đáp ứng yêu cầu về cờng độ bản thân, tính ổn định và sự biến dạng của t-
ờng chắn, đảm bảo an toàn cho công trình xung quanh.
- Thuận lợi và đảm bảo thời gian cho thi công: Trên nguyên tắc an toàn tin cậy và kinh tế
hợp lí, đáp ứng tối đa những điều kiện thuận lợi cho thi công ( bố trí chắn giữ hợp lí, thuận tiện
cho việc đào đất ), rút ngắn thời gian thi công.
Lựa chọn kết cấu chắn giữ:
Công trình nằm trong đất tới cốt -23,5 m nên hố móng thuộc loại hố móng sâu. Do đó cần
lựa chọn đợc kết cấu chắn giữ phù hợp. Có loại chỉ đơn thuần là kết cấu chắn giữ hố móng, khi
móng thi công xong là hết tác dụng, cũng có loại thi công xong trở thành một bộ phận vĩnh
cửu, tham gia chịu lực cho công trình.
Có một số loại tờng vây chủ yếu sau:
(1) Cọc bản thép: Dùng thép máng, thép sấp ngửa móc vào nhau hoặc cọc bản thép khoá
miệng bằng thép hình với mặt cắt chữ U,Z. D dùng phơng pháp đóng hoặc rung để hạ chúng
vào trong đất, sau khi hoàn thành nhiệm vụ chắn giữ, có thể thu chúng để sử dụng lại.
- Thích hợp trong đất yếu với mực nớc ngầm cao (do kết cấu này vừa chắn đợc đất vừa
ngăn đợc nớc), thi công không phức tạp. Nếu sử dụng ống thép thì độ cứng của tờng khá lớn và
thích hợp với hố móng tơng đối lớn, với độ sâu chừng 3-10m.
28
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
- Độ cứng của cọc bản thép tơng đối thấp, không phù hợp khi sử dụng chắn đất gần các
công trình hiện hữu (vì gây chuyển vị ngang lớn). Cần bảo quản tốt và có biện pháp thi công
thích hợp tránh h hỏng bản thép để có thể sử dụng lại lần sau.
(2) Tờng chắn bằng cọc khoan nhồi: đờng kính 600-1000mm, cọc dài 15-30m làm thành
tờng chắn theo kiểu hàng cọc trên đỉnh đổ dầm vòng bằng BTCT. Dùng cho loại hố móng có độ
sâu 6-13m.
- Thích hợp cho loại đất sét hoặc đất cát có mực nớc ngầm tơng đối thấp. Thi công đơn
giản, thuận tiện trong điều kiện địa chất phức tạp, tiếng ồn ít. Thờng sử dụng kết hợp với neo
đất hoặc thanh chống neo giữ tại lng tờng. Khoảng cách giữa các cọc tuỳ theo mục đích sử
dụng thờng không quá 1m. Giá thành cao.
(3) Tờng liên tục trong đất: Sau khi đào thành hào móng thì đổ bêtông, làm thành hào tờng
chắn đất bằng bêtông có cờng độ tơng đối cao. Dùng cho hố móng có độ sâu trên 10m hoặc
trong điều kiên thi công tơng đối khó khăn.
-Thích hợp cho nhiều điều kiện địa chất. Cờng độ cao, chống thấm tốt, công nghệ thi công
hiện đại, có khả năng làm móng hoặc các kết cấu cho công trình vĩnh cửu, ít ồn và chấn động
khi thi công. Tuy nhiên, giá thành cao và có thể thay đổi điều kiện thuỷ văn của nớc dới đất.
Chất lợng mặt tờng và bản thân tờng cần đợc theo dõi chặt chẽ trong quá trình thi công.
Qui mô công trình lớn, đặt trong điều kiện địa chất Hà nội tơng đối yếu, điều kiện thi công
chật hẹp nên giải pháp tờng liên tục trong đất là hợp lí.
-Phân tích và lựa chọn giải pháp sàn:
Trong công trình hệ sàn có ảnh hởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc
lựa chọn phơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để
lựa chọn ra phơng án phù hợp với kết cấu của công trình. Ta xét các phơng án sàn sau:
Sàn không dầm (sàn nấm) BTCT thờng:
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột, đầu cột đợc làm loe ra thành mũ cột để cho bản
liên kết chắc chắn với cột, đồng thời tăng khả năng chống chọc thủng, phù hợp với mặt bằng có
hệ lới cột hình vuông, tơng đối đồng đều.
- Ưu điểm:
Chiều cao tầng nhỏ nên giảm đợc chiều sâu công trình.
Chiều dày sàn lớn tạo hai lợi thế: độ cứng theo phơng ngang lớn nên khả năng chịu tải
ngang tốt; việc bố trí các hệ thông điều hoà trung tâm, điện, cứu hoả, thông tin liên lạc
trong sàn mang lại hiệu quả thẩm mĩ cũng nh kinh tế cao.
Tiết kiệm đợc không gian sử dụng. Dễ phân chia không gian.
Việc thi công phơng án này nhanh hơn so với phơng án sàn dầm bởi : việc lắp dựng ván
khuôn và cốp pha cũng đơn giản ( không phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm).
Do các cột không có dầm liên kết lại thành khung, do đó tổng độ cứng của các xà ngang
theo các phơng chịu lực nhỏ hơn nhiều so với sàn dầm. Vì vậy, khi cùng chịu tải trọng
ngang thì độ cứng của các cột rất nhỏ so với độ cứng của lõi và vách cứng. Nh vậy, khi tính
toán bỏ qua tải trọng ngang tác dụng vào cột, các cột hầu nh chỉ chịu tải trọng đứng, còn
vách và lõi chịu tải trọng ngang.
- Nhợc điểm:
Tính toán phức tạp.
Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn, điều kiện biến dạng và chống
chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lợng sàn.
Sàn BTCT toàn khối:
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
- Ưu điểm: Lí thuyết và kinh nghiệm tính toán hoàn thiện, đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta
với công nghệ thi công phong phú nên chất lợng đảm bảo.
- Nhợc điểm:
Kết cấu sàn dầm thi công chậm do tốn thời gian gia công cốp pha, cốt thép dầm. Cốt thép
đặt phức tạp không định hình đợc.
Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vợt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng
của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang.
Không gian sử dụng bị hạn chế, hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ làm giảm mĩ quan công trình.
Sàn BTCT lắp ghép:
29
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Đợc định hình, môđun hoá nên đẩy nhanh đợc tiến độ thi công mà vẫn đảm bảo chất lợng
công trình.
Phù hợp với công trình có mặt bằng sàn tơng đối đơn giản.
Khó khăn trong việc đảm bảo chất lợng các mối nối giữa các cấu kiện: panel-dầm.
Kết luận:
Phơng án sàn nấm BTCT thờng tỏ ra u việt hơn hẳn nhờ tạo ra không gian sử dụng
khoáng đạt, giảm đợc chiều sâu công trình, hơn nữa chiều dày sàn lớn, độ cứng và khối lợng
lớn nên lợi cho đảm bảo ổn định kết cấu chắn giữ cũng nh chống đẩy nổi- hai vấn đề lớn cần
giải quyết đối với các dạng công trình ngầm. Chọn giải pháp:
+ Sàn nấm cho toàn bộ không gian công cộng thuộc các tầng.
+ Sàn sờn BTCT thờng cho khu để xe các tầng.
79200
9200 6733 7334 6733 9200
39200
80000
40000
F
E
D
C
B
A
1 2 3 4 5 6 7 8
9
10
KHU CÔNG CộNG ( SàN NấM btct THƯờNG)
KHU Để XE ( SàN SUờN bTCT THƯờNG
KHU CÔNG CộNG ( SàN NấM btct THƯờNG)
KHU Để XE ( SàN SUờN bTCT THƯờNG
6400 64005800 580054799
t ờng liên tục trong đất
Hình 3.1- Kết cấu chịu lực chính cho công trình.
3.1.2- Phân tích và lựa chọn vật liệu sử dụng:
Hiện nay tại VN cũng nh trên thế giới hai loại vật liệu sau đợc sử dụng phổ biến, mang lại
hiệu quả kinh tế lớn cho các công trình xây dựng:
Vật liệu thép:
Là vật liệu đồng nhất. Khả năng chịu lực lớn ( cờng độ cao).
Tính đàn hồi, biến dạng lớn, dẻo dai nên chịu tải ngang tốt: tải gió, tải động đất
Nhợc điểm lớn là kém bền với nhiệt độ ( Khi hoả hoạn, cháy nổ thì thép dễ chảy
dẻo gây nguy hiểm cho công trình), dễ bị ăn mòn. Khó tạo các mối nối, giá thành
cao nên thích hợp với các công trình: nhà cao tầng, nhà công nghiệp, nhà thi đấu,
nhà triển lãm
Vật liệu bê tông cốt thép:
Là vật liệu không đồng nhất, rẻ tiền, tận dụng u thế của hai loại vật liệu: Khả năng
chịu nén của bê tông và khả năng chịu kéo của thép tạo ra loại vật liệu mới có tính
30
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
năng cơ lí hoàn hảo. Khác với các loại vật liệu khác, cờng độ của nó không những
không giảm mà còn tăng theo thời gian.
Bền với môi trờng và nhiệt độ, tăng tuổi thọ công trình.
Lí thuyết và kinh nghiệm thi công hoàn thiện nên thời gian thi công nhanh, dễ đảm
bảo chất lợng.
Bê tông là vật liệu đàn dẻo nên có khả năng phân phối lại nội lực trong các kết cấu,
sử dụng hiệu quả khi chịu tải trọng lặp lại. Bê tông có tính liền khối cao nên thuận
lợi cho việc tạo ra hệ chịu lực thống nhất có bậc siêu tĩnh cao. Tuy vậy trọng lợng
bản thân lớn nên cần cân nhắc sử dụng cho thích hợp.
Từ yêu cầu thiết kế kết cấu cụ thể của công trình cùng với những phân tích kể trên thì vật
liệu bê tông cốt thép là hoàn toàn phù hợp cho công trình đang xét.
Ngoài ra, để nâng cao tính chống thấm và giảm áp lực ngợc của nớc sử dụng bê tông có độ
đặc chắc, có khả năng chống thấm, chống ăn mòn cao ở mặt chịu áp và các mặt ngoài các cấu
kiện nh : kết cấu chắn giữ, móng công trình, bản sàn đáy. Bê tông cốt thép sử dụng (Theo
TCVN 149: 1978 bảo vệ kết cấu khỏi bị ăn mòn):
- Loại chất kết dính : ximăng pooclăng bền sunfát, ximăng ít toả nhiệt.
- Loại cốt liệu nhỏ- cát sạch ( với các tạp chất không quá 1% khối lợng) với môđun cỡ hạt
từ 2-2,5.
- Loại cốt liệu thô- đá dăm nhỏ từ đá phún xuất không bị phong hoá.
- Sử dụng nớc sạch trộn bêtông, không cho phép dùng nớc đầm lầy, nớc bẩn để trộn.
Những lựa chọn cụ thể về vật liệu nh: mác bêtông, mác thép sẽ nói rõ trong từng phần thiết
kế cấu kiện dới đây.
3.1.3- Phơng pháp và công cụ tính toán:
a) Sơ đồ tính:
Nói chung, khi xác định nội lực trong công trình, nếu xét một cách chính xác và đầy đủ tất
cả các yếu tố hình học của các cấu kiện thì bài toán quá phức tạp. Do đó cần thay thế công
trình thực bằng sơ đồ tính của nó.
Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá mà vẫn đảm bảo phản ánh đựơc sát với sự làm việc thực
của công trình . Việc lựa chọn sơ đồ tính phụ thuộc vào hình dạng, tầm quan trọng, khả năng
tính toán, quan hệ tỉ lệ độ cứng giữa các cấu kiện, tải trọng và tính chất tác dụng của tải trọng
Nhờ sự phát triển của máy tính điện tử mà công việc thiết kế của ngời kĩ s đã nhanh hơn
nhiều, cho phép tính toán với khối lợng lớn, hệ kết cấu phức tạp. Trong đồ án này đã khai thác
một cách có hiệu quả những phần mềm thông dụng sau: Sap, Excel, Project.
Sự làm việc của vật liệu cũng đợc đơn giản hoá, cho rằng nó làm việc trong giai đoạn đàn
hồi, tuân theo định luật Hooke.
b) Nội lực và chuyển vị:
Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng một số chơng trình tính kết cấu nh: SAP200,
SAFE. Đây là những chơng trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay, dựa trên cơ sở của phơng
pháp phần tử hữu hạn, sơ đồ đàn hồi. Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phơng án
tải trọng, tổ hợp theo tiêu chuẩn VN để tìm ra cặp nội lực bất lợi nhất đa vào tính toán.
c) Tính thép:
Sử dụng một số chơng trình tính toán tự lập bằng ngôn ngữ EXCEL. Chơng trình này có u
điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn, in đẹp, dễ dàng và thuận tiện khi sử dụng.
31
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
3.2- tảI trọng và tác động lên công trình:
Gồm: -Tải đứng: Trọng lợng bản thân các cấu kiện, trọng lợng lớp đất đắp trên mái, hoạt
tải sử dụng trên sàn.
-Tải ngang: Tải áp lực đất, áp lực nớc vô cùng lớn tác dụng lên toàn bộ chi vi công
trình, trị tăng dần theo độ sâu.
Để tính đợc tĩnh tải, cần thiết phải giả thiết sơ bộ kích thớc các cấu kiện. Vậy ta tính toán
theo trình dới đây:
3.2.1- lựa chọn sơ bộ kích thớc các cấu kiện:
3.2.1.1- hệ sàn:
a. Sơ bộ chiều dày khu để xe (Giải pháp sàn sờn BTCT thờng):
Bản đợc liên kết ng m với t ờng vây, dầm ở bốn cạnh, tính toán các ô sàn theo dạng đan
đơn l m việc hai ph ơng. Kích thớc và trạng thái chịu lực các ô sàn O2, O3 tơng đối giống nhau
nên chỉ thiết kế cho hai bản sàn điển hình O1 & O3 (Hình vẽ bên).
Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:
h
b
= l.
m
D
D=(0,8ữ1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D=1,2.
m=(40ữ45) là hệ số phụ thuộc loại bản, chọn m = 45.
l: là chiều dài theo phơng chịu lực.
O1: Có l
1
xl
2
= 9,65 x 6,4m; h
b
= 965 x
45
0,1
= 21 cm.
O3: Có l
1
xl
2
= 7,4 x 6,4m; h
b
= 740 x
45
0,1
= 16,5 cm.
Sơ bộ chọn thống nhất chiều dầy bản sàn cho toàn bộ khu để
xe là h
b
= 14 cm. Tính hợp lí về mặt chịu lực đợc đánh giá sau
khi tính toán, bố trí thép và dựa vào tỉ lệ phần trăm cốt thép.
s ờnt ờngvây
ô3
ô1
7400
9650
1
6400
Hình 3.2-Sàn sờn ô 1,2,3
b. Sơ bộ chiều dày khu công cộng (Giải pháp sàn nấm BTCT thờng):
Chiều dày bản sàn:
h
b
=
max
32
1
35
1
l
ữ
=
920
32
1
35
1
ữ
= 26,29 ữ 28,75 cm. (1)
Hoặc tính sơ bộ theo công thức sau với sàn có bản đầu cột:
b
h
l
2
3
1
11
2
1
65
qkl
l
(2)
Trong đó : + l
2
, l
1
Nhịp nội của bản (Khoảng cách giữa hai mép cột) theo phơng cạnh
dài và phơng cạnh ngắn.
+ q Tải trọng toàn phần (kPa) bao gồm cả hoạt tải và trọng lợng bản thân.
+ k
1
=1 đối với ô bản ở giữa.
+ h
b
chiều dày bản sàn.
Tính với ô sàn BC67.
32
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Từ (2) h
b
l
2
/ [
3
1
11
2
1
65
qkl
l
]=8,5/ [65.
3
1
]
1).5.3879.8(
1
.
733,6
5,8
[
+
= 0,28m = 28cm.
Từ (1) , (2) chọn sơ bộ h
b
= 28cm. Tính hợp lí về mặt chịu lực đợc đánh giá sau khi tính
toán, bố trí thép và dựa vào tỉ lệ phần trăm cốt thép.
c. Sơ bộ chiều dày bản mái và bản đáy.
Bản mái và bản đáy cùng với tờng chắn đất tạo thành hệ kết cấu có độ ổn định cao để chống
lại những tác động bất lợi của môi trờng ngoài. Do đó các kết cấu này cần đủ độ cứng, độ bền
để đồng thời tham gia chịu lực, chống thấm
-Bản mái: Căn cứ vào tải trọng tác dụng theo Bảng 3.1 và Bảng 3.8 lựa chọn sơ bộ chiều
dày bản là 500mm.
-Bản đáy: Trong công trình ngầm bản đáy đóng vai trò quan trọng, là một thách thức với
ngời thiết kế, đặc biệt với công trình đặt trong vùng địa chất phức tạp, mực nớc ngầm cao vì
bản đáy đón nhận trực tiếp những bất lợi do môi trờng gây ra: lực đẩy acsimet, đẩy trồi hố
móng.
Một số giải pháp cho bản đáy công trình ngầm:
- Bản BTCT phẳng thông thờng.
- Dạng vòm.
Với công trình cụ thể đang xét chọn bản đáy là bản BTCT liền khối liên kết ngàm xung
quanh chu vi với giằng tiết diện sơ bộ bxh = 1500 x1000 (m). Các ô sàn làm việc theo bản kê 4
cạnh.
- Kích thớc ô sàn điển hình: l
1
xl
2
= 8500x7334 (mm)
- Tải trọng tác dụng gồm: Lực đẩy Acimet của nớc ở cốt -24m theo Bảng 3.13
Tải trọng thờng xuyên theo Bảng3.4
Hoạt tải sàn theo Bảng 3.8
Chọn sơ bộ chiều dày bản đáy 800mm.
Bản mái và bản đáy với kích thớc sơ bộ vừa chọn thuộc loại bản dày, việc tính toán thép cho
bản cần tuân theo lí thuyết tính toán bản dày mà một số học giả đã đề xuất nh: Timocenco
Trong giới hạn về thời gian và kiến thức, xin chỉ dừng ở mức độ giả thiết chiều dày sơ bộ để
phục vụ cho các bớc tính toán về sau.
3.2.1.2- sơ bộ kích thớc cột:
Xác định sơ bộ kích thớc cột theo công thức: F= k.
n
R
N
Hệ số k = (1,2ữ 1,5) tính cho cột chịu nén lệch tâm.
Chọn k= 1,0 do cột gần nh chịu nén đúng tâm.
R
n
= 130 kg/cm
2
(Bêtông cột mác 300 #)
N: Tải trọng tác dụng lên cột tại tầng dới cùng.
N=n.N
1
-n: Số tầng, n = 7
-N
1
: tải trọng tác dụng lên cột ở một tầng. Xác định sơ bộ với cột giữa B5:
N
= 7.[TLsàn + hoạt tải + TLvách ngăn nhẹ]
=7.{
( )
]2500.1,1.28,0.733.62.95,8.2
2
1
[ ++
+[8,5.
( )
733,62,9
2
1
+
].1,2.400+[8,5.
( )
733,62,9
2
1
+
].1,3.75}
= 7.(12679,21+ 32503,32+6602,24) = 36249,39 kG = 362,50 (T)
Kể tới tải trọng trên mái là rất lớn, giá trị tính toán: N = 2.362,50= 725 (T)
Diện tích tiết diện ngang cột:
F=1,0 x
=
130
10.725
3
5576,92 ( cm
2
)
Theo chiều cao nhà từ móng đến mái lực nén trong cột giảm dần. Để đảm bảo sự hợp lí về
sử dụng vật liệu thì càng lên cao nên giảm khả năng chịu lực của cột. Việc giảm này có thể
bằng:
- Giảm kích thớc tiết diện cột.
- Giảm cốt thép trong cột.
- Giảm mác bêtông.
Trong ba cách trên cách giảm kích thớc tiết diện có vẻ hợp lí hơn về mặt chịu lực nhng làm
phức tạp cho thi công và ảnh hởng không tốt tới sự làm việc tổng thể của ngôi nhà. Thông th-
33
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
ờng thì nên kết hợp cả ba cách trên. Với công trình đang xét theo chiều cao nội lực cột thay đổi
không quá lớn nên để đơn giản ta chọn tiết diện cột đồng nhất cho tất cả các tầng 800 x 800
mm và giảm cốt thép trong cột.
3.2.1.3- sơ bộ chiều dày tờng chắn- lõi vách:
Theo "TCXD 198-1997 Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu BTCT toàn khối":
Độ dày của lõi (vách) không nhỏ hơn 150 mm và 1/20 chiều cao tầng = 160mm.
Ngoài yêu cầu về mặt chịu lực chiều dày vách thang máy còn phải đảm bảo chống ồn,
chống rung động tốt (phát sinh do hệ thống nâng hạ ô tô tự động hoạt động liên tục). Riêng t-
ờng chắn đất, khả năng chống thấm cần đợc quan tâm thích đáng. Chiều dày vách thang máy, t-
ờng chắn nên chọn tơng đối lớn để đảm bảo những yêu cầu trên đồng thời tạo thuận lợi cho vấn
đề chống đẩy nổi công trình ( Trọng lợng bản thân các cấu kiện tham gia tích cực vào việc ngăn
sự đẩy trồi công trình do lực đẩy Acsimet tác động lên bản đáy- xem chơng 4). Dựa vào phân
tích kể trên chọn chiều dày vách thang máy và tờng chắn nh sau:
VTM1
= 300 (m);
VTM2,VTM3
= 600 (m);
T1,T2
= 800 mm.
Vậy, từ các kích thớc sơ bộ đã có, lập mặt bằng kết cấu các tầng nh dới đây:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
t2 (
=800)'
t2(
=800)
t1 (
=800)
d3(350x600)
d3(350x600)
d3'(350x600)
d3'(350x600)
c1(800x800)
vtm-3(
=600)
vtm-2(
=600)
vtm-3(
=600)
vtm-1(
=300)
vtm-1(
=300)
vtm-2(
=600)
C2(1500X600)
C2(1500X600)
C2(1500X600)
C2(1500X600)
t1 (
=800)
A
B
C
D
E
F
C2(1500X600)
C2(1500X600)
C2(1500X600)
C2(1500X600)
Hình 3.3- Mặt bằng kết cấu tầng 2
34
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A
B
C
D
E
F
ô2
ô1
ô2
ô2
ô3
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)c1(800x800)
c1(800x800) c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
c1(800x800)
d3(350x600)
d3(350x600)
ô2
ô2
ô2
ô3
d3'(350x600)
d3'(350x600)
vtm-4( =600)
vtm-5( =600)
vtm-4( =600)
vtm-1( =300)
vtm-1( =300)
t2( =800)
t2( =1200)
t1( =800)
d2(400x350) d1(700x350)
d2(400x350) d1(700x350)
ô1
vtm-5( =600)
t1( =800)
d2(400x350)d2(400x350)d2(400x350)
d2(400x350)d2(400x350)d2(400x350)
Hình 3.4 - Mặt bằng kết cấu tầng 4,5,6
danhmụccáccấukiện
sàntầng-khucôngcộng
=28mm
lệchcốtsovớisànkhucôngcộng
-30mmsovớicốtsànkhucôngcộng
t ờng-vách-cột
sànkhuvệsinh
=25mm,hạcốt
sàntầng-khuđểxe
=14mm
kíhiệu:
têncấukiện
kíchth ớc(mm)
sốl ợng
d1 (bxh)=700x350 2
d2 8
d3 2
c1
16
1
2
3
4
6
d3' 2
tt
têncấukiện
kíchth ớc sốl ợng
vtm-1 2
8
vtm-2 2
vtm-3 2
tt
(bxh)=400x350
(bxh)=350x350
(bxh)=350x350
(bxh)=800x350
= 300;
l=8145
= 600;
l=26400
= 300;
l=23700
t1
t2
11
12
2
2
= 300;
l=39200
= 300;
l=79200
9
vtm-4 2
= 300;
l=14300
10
vtm-5
2
= 300;
l=28000
c2
167
(bxh)=1500x600
13
dầmbo
15
(bxh)=450x400
14
mũcột(hxl1xl2)=x2700x2700
cột
3.2.2- tảI đứng:
a. Tải trọng tác dụng th ờng xuyên:
a.1- Tĩnh tải sàn:
Bảng 3.1- Tĩnh tải sàn mái
Cấu tạo lớp sàn mái đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
Lớp đất trồng trọt 1.5m T/m
2
1.7 1.15 2.550 2.9325
Lớp trát ximăng chống thấm 0.005m - 1.8 1.2 0.009 0.0108
BT chống thấm 0.06m - 2.5 1.1 0.150 0.1650
Lớp chống thấm Sika 0.03m - 1.8 1.3 0.054 0.0702
Sàn BTCT 0.5m - 2.5 1.1 1.250 1.3750
Lớp trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.024 0.0312
Cộng 4.037 4.5739
Bảng 3.2- Tĩnh tải sàn tầng 1
ữ
6-Khu công cộng
Cấu tạo lớp sàn các tầng 1ữ 6
Đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
Gạch lá nem 0.02m T/m
2
1.8 1.1 0.036 0.0396
Vữa lót ximăng 0.02m - 1.8 1.2 0.036 0.0432
Sàn BTCT 0.28m - 2.5 1.1 0.700 0.7700
Trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.027 0.0351
35
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Cộng 0.799 0.8879
Bảng 3.3- Tĩnh tải sàn các tầng-Khu để xe.
Cấu tạo lớp sàn các tầng Đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
Vữa xi măng 0.02m T/m
2
1.8 1.2 0.036 0.0432
Sàn BTCT 0.14m - 2.5 1.1 0.35 0.385
Trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.027 0.0351
Cộng 0.413
0.4633
Bảng 3.4- Tĩnh tải bản đáy.
Cấu tạo lớp sàn các tầng Đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
Gạch lá nem 0.02m T/m
2
1.8 1.1 0.036 0.0396
Vữa xi măng 0.02m - 1.8 1.2 0.036 0.0432
Sàn BTCT 0.8m - 2.5 1.1 2.0 2.20
Cộng 2.072 2.083
Bảng 3.5- Tĩnh tải sàn khu vệ sinh
Cấu tạo các lớp sàn khu vệ sinh Đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
Gạch chống trơn 0.02m T/m
2
1.8 1.1 0.036 0.0396
Vữa lót 0.02m chống thấm - 1.8 1.2 0.036 0.0432
Lớp bê tông chống thấm 0.04m - 2.5 1.1 0.100 0.1100
Sàn BTCT 0.28m - 2.5 1.1 0.700 0.7700
Trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.027 0.0351
Cộng 0.899 0.9979
a.2- Tĩnh tải tờng chắn- lõi- cột:
Bảng 3.6- Tĩnh tải cột,lõi.
Cột- vách- tờng chắn
Tên cấu kiện đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tt
Cột 0,8 x 0,8
T/m 1.6 1.1 1.76
Lõi- Tờng chắn :
T1 = 0.3, l= 2x13.61
- 20.42 1.1 22.46
V2+3 = 0.6, l=2x(25.8+19.3)
- 135.30 1.1 148.83
T2 = 0.8 , l= 236.8
- 710.4 1.1 781.44
a.3- Tĩnh tải khác:
Bảng 3.7- Tĩnh tải cầu thang bộ
Cấu tạo các lớp Đơn vị q
tc Đơn vị
n g
tc
g
tt
1.Bản thang
Gạch lát granito 0.02m T/m
2
2.0 1.1 0.04 0.0440
Vữa lót ximăng 0.015 m - 1.8 1.2 0.027 0.0324
Lớp gạch lỗ xây bậc trung bình 0.067m - 1.5 1.2 0.100 0.1206
Sàn BTCT 0.1m - 2.5 1.1 0.250 0.2750
Vữa trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.024 0.0312
Cộng: 0.441
0.5032
2. Bản chiếu nghỉ:
Gạch lát granito 0.02m T/m
2
2.0 1.1 0.04 0.0440
Vữa lót ximăng 0.015 m - 1.8 1.2 0.027 0.0324
36
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
Sàn BTCT 0.1m - 2.5 1.1 0.250 0.2750
Vữa trát trần 0.015m - 1.6 1.3 0.024 0.0312
Cộng: 0.341
0.3826
Tính qui đổi về mặt phẳng ngang tải hệ thang giữa nhà gồm thang cuốn và thang bộ : cấu
tạo và kích thớc theo hình (3.5)
+ Trọng lợng thang cuốn (Tải trọng thang cuốn lấy sơ bộ g
tc
= 0.5 (T/m
2
).
tt
thangcuon
Q
=2.b.l.q
tt
= 2.1,6.(7,292+2.1,303)= 31,67 (T).
+ Trọng lợng thang bộ:
Trọng lợng bản thang(4 vế):
tt
bt
Q
=4.b.l.q
tt
= 4.1,6.
22
6,13,3
+
.0,5032= 11,81 (T)
Trọng lợng bản chiếu nghỉ: bxl= 2,8x 3,5 m
2
.
tt
cn
Q
= b.l.q
tt
= 2,8.3,5.0,3802= 3,750 (T).
Trọng lợng cốn thang bxhxl= 0,22x0,35x3,667
tt
ct
Q
= 4.1,1.0,22.0,35.3,667.2,5 = 3,106 (T).
Trọng lợng của dầm chân thang và dầm chiếu nghỉ: D1 (bxhxl) = (0.3x0.6x8.5 ).
tt
D
Q
1
= 2.1,1.0,3.0,6.8,5.2,5 =8,415 (T).
tt
thangbo
Q
=
tt
bt
Q
+
tt
cn
Q
+
tt
ct
Q
+
tt
D
Q
1
= 11,81 +3,750+3,106+8,415 = 27,08 (T).
tt
thang
Q
=
tt
thangcuon
Q
+
tt
thangbo
Q
= 31,67+ 27,08 = 58,75 (T).
Trọng lợng qui đổi trên mặt bằng: q
tt
tamthangtrung
=
san
tt
thang
A
Q
=
334,7.5,8
75,58
= 0,942 (T/m
2
)
3300 2800 3300
1600 1600
3200 3200
7334
thang bộ
thang cuốn
1303
7
2
9
2
CD
1600
1600
1600
1600
3500
2800
7334
2700 2800 2700
8500
11200
thangbộ
thangcuốn
1
1
65
Hình 3.5- Hệ thang tại trung tâm nhà
b- Tải trọng tác dụng tạm thời:
b.1- Hoạt tải sàn:
Theo TCVN 2737-1995 về Tải trọng và tác động quy định: khi tính dầm chính, dầm phụ,
bản sàn, cột và móng tải trọng toàn phần trong bảng 5 (TCVN 2737-1995) đợc giảm nh sau.
37
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
+ Đối với phòng nêu ở các mục 5 trong bảng trên nhân với hệ số
A1
(khi A>A
1
=9m
2
).
1
1
6.0
4.0
A
A
A
+=
= 0,4 +
9
9.667.3
6.0
x
= 0.7577 .Trong đó A là diện tích chịu tải.
+ Đối với phòng nêu ở mục 2 trong bảng trên nhân với hệ số
A2
(khi A>A
2
=36m
2
).
2
2
5.0
5.0
A
A
A
+=
=0.5+
9
334.75.8
6.0
x
= 0.728.Trong đó A là diện tích chịu tải.
Để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn,ta chỉ xét ta chỉ xét đến sự giảm tải khi tính
sàn còn cột ta không xét. Sau khi có hệ số
A1
,
A2
ta lập bảng để tính hoạt tải nh sau.
Bảng 3.8- Hoạt tải trên sàn.
STT Loại phòng Đơn vị p
tc
n p
tt
p
tt
.
1 Mái có thể tập trung đông ngời T/m
2
0.4 1.2 0.48 0.48
2 Khu công cộng (Triển lãm, trng bày, cửa hàng) - 0.4 1.2 0.48 0.35
3 Gara ôtô (dùng cho đờng xe chạy) - 0.5 1.2 0.60 0.60
4 Sàn gara - 0.5 1.2 0.60 0.60
5 Khu vệ sinh - 0.2 1.2 0.24 0.18
6 Phòng kĩ thuật - 0.3 1.2 0.36 0.36
b.2- Tải trọng do khối lợng vâch ngăn tạm thời:
Trích TCVN 2737 1995 :
" 4.3.2. Tải trọng do khối lợng và vách ngăn tạm thời phải lấy theo cấu tạo, vị trí, đặc điểm tựa
trên sàn và treo vào tờng của chúng. Khi tính các bộ phận khác nhau, tải trọng này có
thể lấy :
4.3.2.1. Theo tác dụng thực tế;
4.3.2.2. Nh một tải phân bố đều khác. Khi đó tải trọng phụ này đợc thiết lập bằng tính toán
theo sơ đồ dự kiến sắp xếp các vách ngăn và lấy không dới 75 daN/m
2
."
Với công trình tính toán lấy 75 kG/m
2
.
3.2.3- tảI ngang:
3.2.3.1. Tải áp lực đất:
Khi tính toán kết cấu chắn giữ, áp lực tác động vào bề mặt tiếp xúc của kết cấu chắn giữ với
thể đất tức là áp lực đất. Độ lớn và quy luật phân bố của áp lực đất có liên quan với các nhân tố
hớng và độ lớn của chuyển vị ngang của kết cấu chắn giữ, tính chất của đất, độ cứng và độ cao
của vật kết cấu chắn giữ, nhng do việc xác định chúng khá phức tạp ngay trong trờng hợp đơn
giản nhất nên hiện nay vẫn dùng lí thuyết Coulomb với những hiệu chỉnh bằng số liệu thực
nghiệm.
a1. áp lực đất tĩnh (hình 3.6a). Nh tờng chắn đất cứng duy trì ở vị trí tĩnh tại bất động
( không bị dịch chuyển ) thì áp lực đất tác dụng vào tờng gọi là áp lực đất tĩnh. Hợp lực của áp
lực đất tĩnh tác động trên mỗi mét dài tờng chắn đất biểu thị bằng E
o
( kN/m ), cờng độ áp lực
đất tĩnh biểu thị bằng P
o
( Kpa.)
a2. áp lực đất chủ động ( hình 3.6b). Nếu tờng chắn đất dới tác động của áp lực đất lấp mà
tờng dịch chuyển theo chiều đất lấp, khi đó áp lực đất tác động vào tờng sẽ từ áp lực đất tĩnh
mà giảm dần đi, khi thể đất ở sau tờng đạt đến giới hạn cân bằng, đồng thời xuất mặt trợt liên
tục làm cho thể đất trợt xuống, khi đó áp lực đất giảm đến trị nhỏ nhất, gọi là áp lực chủ động,
biểu thị bằng E
A
(kN/m) và p
a
(kPa).
a3. áp lực đất bị động (hình 3.6c). Nếu tờng chắn đất dới tác dụng của ngoại lực di động
theo chiều đất lấp, khi đó áp lực đất tác động vào tờng sẽ từ áp lực đất tĩnh mà tằng dần lên,
liên tục cho đến khi thể đất đạt giới hạn cân bằng, đồng thời xuất hiện mặt trợt liên tục, thể đất
ở phía sau tờng bị chèn đẩy lên. Khi đó, áp lực đất tăng tới trị số lớn nhất, gọi là áp lực đất bị
động, biểu thị bằng E
P
(kN/m) và p
p
(kPa).
38
Đề TàI: HầM Đỗ XE NGầM Và DịCH Vụ CÔNG CộNG
3.thiết kế các cấu kiện
a) áp lực đất tĩnh; b) áp lực đất chủ động; c) áp lực đất bị động
Hình 3.6- Ba loại áp lực đất
Qua trình bày nh trên có thể thấy, trong
ba loại áp lực đất thì áp lực đất bị động lớn
hơn áp lực đất tĩnh, và áp lực đất chủ động là
nhỏ nhất. Từ phân tích lí luận và thử nghiệm
thực tiễn cho thấy, chuyển vị cần thiết khi
phía sau tờng chắn đất đạt đến áp lực đất bị
động lớn hơn rất nhêìu áp lực đất chủ động.
Hình 2.2 chỉ rõ mối quan hệ giữa áp lực đất
với chuyển vị của tờng chắn đất.
e
p
e
a
e
o
t ờngdi
độngvề
phíatr ớc
t ờngdi
độngvề
phíađấtlấp
t ờngbất
động
Hình 3.7- Quan hệ giữa áp lực đất với tờng chắn đất
a1. Tải áp lực đất tĩnh:
Nếu tờng chắn duy trì tĩnh tải bất động ở nguyên vị trí của nó thì áp lực đất tác động vào t -
ờng gọi là áp lực đất tĩnh. Đất ở sau lng tờng chắn ở trạng thái cân bằng đàn hồi, áp lực đất tĩnh
tính theo công thức sau:
p
0
= (
i
h
i
+q)K
0
(*)
Trong đó:
p
0
Cờng độ áp lực đất tĩnh tại điểm tính toán (kPa).
i
Trọng lợng đơn vị của tầng đất thứ i bên trên điểm
tính toán (kN/m
3
).
h
I
- Độ dày tầng đất thử i bên trên điểm tính toán (m).
q Tải trọng phân bố đều trên mặt đất. Để kể tới việc
chất tải thi công ở bờ hố móng sâu và các yếu tố nh: xe cộ
chạy qua vv thông thờng lấy q=10ữ20 kPa. Chọn q= 10
kPa đa vào tính toán.
K
0
Hệ số áp lực tĩnh của đất ở tại điểm tính toán. Do
không có tài liệu thí nghiệm nên tra Bảng 2.3 tài liệu
"Thiết kế hố móng sâu" của tác giả Nguyễn Bá Kế . Kết
quả tra K
0
cho ở Bảng3.9 bên.
Bảng 3.9- Kết quả tra K
0
Lớp đất W
L
I
p
K
0
1. 0.50
2. 36.0 14.0 0.45
3. 37.4 13.4 0.55
4. 47.6 15.0 0.70
5. 39.8 12.7 0.60
6. 53.6 14.8 0.75
7. 40.5 13.9 0.60
8. 0 0 0.46
Chú ý:
+Trong công thức (*), đại lợng
i
lấy nh sau ::
-Là trọng lợng riêng tự nhiên
w
với những lớp đất nằm trên mực nớc ngầm (MNN).
-Là trọng lợng riêng đẩy nổi
đn
với những lớp đất nằm dới MNN.
+ Đối với công trình đô thị hoặc khi có yêu cầu khắt khe của công trình xây dựng ở xung
quanh đối với chuyển vị của kết cấu chắn đất và của nền có thể tính theo áp lực đất tĩnh.
+ Cần nói thêm về hệ số áp lực đất tĩnh nh sau (Trích dẫn từ tài liệu "Thiết kế hố móng sâu"
của tác giả Nguyễn Bá Kế):
"Nói chung hệ số áp lực đất tĩnh K
o
nên xác định bằng thí nghiệm:
39