Mẫu Đồ Án thiết kế công trình ga tàu điện ngầm - Đại học kiến trúc Hà Nội

trờng đại học kiến trúc hà nội
khoa xây dựng
Bộ môn xây dựng công trình ngầm đô thị
Đồ án môn học
(mẫu tham khảo)
tên đề tài :
thiết kế công trình ga tàu điện ngầm
chủ trì : T.S. nguyễn đức nguôn
thực hiện: KS. hoàng ngọc phong
hà nội- 2008
thiết kế công trình Ga tàu điện ngầm
I. ý nghĩa công trình Ga tàu điện ngầm giao thông đô thị
N
ền kinh tế Việt Nam, đặc biệt là Hà Nội, đã có sự tăng trởng mạnh mẽ trong thập kỷ vừa qua.
Sự tăng trởng nền kinh tế này dẫn đến quá trình đô thị hoá nhanh chóng, cùng với việc gia tăng
thu nhập bình quân cho ngời dân, mang đến các cơ hội việc làm lớn hơn cho ngời lao động,
cũng nh trong giáo dục và khả năng tiếp cận các dịch vụ. Tuy nhiên việc tăng dân số và tăng
mức độ sở hữu phơng tiện, nhất là ôtô cá nhân là một đe doạ đến sự ổn định tăng trởng kinh tế
Hà Nội. Lý do chính vì đờng phố trở nên đông nghịt và tắc nghẽn do xe máy và lợng ôtô cá
nhân tăng thêm. Năng lực vận tải của đờng bộ đã đạt mức tới hạn, nhất là khu vực trung tâm
thành phố và phơng tiện xe buýt thì đang phải khó khăn để giải quyết nhu cầu đi lại của ngời
dân mặc dù đã có sự đầu t cho các dịch vụ vận tải.
Tốc độ đô thị hoá cao dọc hành lang Đông_Tây từ Nhổn đi vào trung tâm thành phố Hà
Nội chỉ rõ sự cần thiết đầu t cơ sở hạ tầng giao thông, đặc biệt là giao thông công cộng, phục vụ
cho nhu cầu đi lại ngày một tăng của ngời dân dọc theo hành lang này.
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:
Trang 1

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
II. Tình hình xây dựng tàu điện ngầm ở VN
Công trình ga tàu điện ngầm đô thị nớc ta mới có một 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 Thành Phố Hồ Chí Minh, 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 Hà Nội, các dự án xây dựng bãi đỗ xe ngầm ở Hà Nội ở phố Hàng Đậu, Hàng
Khoai, vờn hoa Chí Linh
Trong tơng lai không xa chúng ta phải nghĩ tới việc xây dựng các tổ hợp công trình ga
tàu điện ngầm ở các thành phố lớn.
Hình 1: Sự cần thiết phải xây dựng ga tàu điện ngầm tại các đô thị lớn
Trang 2
Hỡnh2. General planning of Hanoi capital until the year 2020

Hỡnh 3. Nhon-Hanoi railway station
- Southern Thang Long (19 km): (7) Buoi - Dong Anh - Soc Son (24 km)
(8) Co Bi - Gia Lam - Kim No (26 km).
III. Giới thiệu về ga tàu điện ngầm Kim Mã
1. Khu vực và địa điểm xây dựng:
Công trình ga tàu điện ngầm "ga kim mã" đợc xây dựng tại Hà Nội 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 Việt Nam.
Ga Kim Mã nằm trên tuyến Nhổn-Ga Hà Nội
Trang 3
Ministry of Transport proposed to
build 8 urban rail transport lines,
forming the main axes of the public
transport network in Hanoi:
(1) Yen Vien - Ngoc Hoi (25 km)
(2) Ha Noi - Ha Dong (15 km)

(3) Bac Co - Hanoi Station - Voi
Phuc - Nhon (16 km)
(4) Hanoi - Noi Bai Airport (25
km)
(5) Daewoo - Trung Kinh - Hoa
Lac (32 km)
(6) Giap Bat - Southern Thang
Long (19 km)
(7) Buoi - Dong Anh - Soc Son
(24 km)
(8) Co Bi - Gia Lam - Kim No (26
km)
Hình 4. Vị trí khu đất xây dựng công trình
(Nhìn từ vệ tinh Google Earth 2008)
- Southern Thang Long (19 km): (7) Buoi - Dong Anh - Soc Son (24 km)
(8) Co Bi - Gia Lam - Kim No (26 km).
Hình5. Vị trí ga Kim Mã trên tuyến Nhổn- Gà Hà Nội
Hinh 6. Khu vực Ga Kim Mã
2. Quy mô, giải pháp kiến trúc và kỹ thuật cho công trình:
2.1. giải pháp kiến trúc:
Trang 4
Ga Kim Mã
+ Chiều dài ga: 130m
+ Chiều rộng: 22m/25m
+ Cao độ đỉnh ray: -17.6m
Tầng 1: Không gian siêu thị. Đây là một mô hình khá mới mẻ. Thờng thì siêu thị nằm
trên mặt đất nhng trong kiến trúc công trình vẫn tồn tại khôn gian này. Khách hàng có thể mua
đồ trực tiếp tại đây.
Hơn thế, không gian này còn có chức năng nh một cầu/hầm qua đờng cho ngòi đi bộ,
mang lại thuận tiện và an toàn hơn cho ngời đi bộ.

Tầng 2: Bao gồm khu kĩ thuật chịu trách nhiêm cho mọi hoạt động bên trong. (phòng điều
hành chung, hệ thống điện, nớc, thông gió ) và các dịch vụ dành cho hành khách nh là quầy
ba.
Tầng 3: Khu vực ke ga. Ke ga là không gian để hành khách
có thể tiếp cận trực tiếp với đoàn tàu và do đó cần phải chú ý đến
các khía cạnh về an ninh cũng nh sự tiện nghi cho hành khách.
Chiều dài của ke ga đợc xác định bằng chiều dài của tàu.
IV. Đánh giá điều kiện địa chất- công trình
khu vực xây dựng
- Địa chất công trình đựơc cung cấp bởi công ty: Công
ty t vấn xây dựng việt nam
Theo kết quả khảo sát ở các hố khoan thăm dò ngoài hiện trờng và thí nghiệm mẫu đất ở
trong phòng thí nghiệm, tại khu vực khảo sát địa chất công trình phục vụ cho công tác thiết kế
KTTC công trình: ga kim Mã cho thấy địa tầng khu vực đợc cấu tạo theo thứ tự từ trên
xuống dới đợc phân thành các lớp nh sau:
Lớp 1: Đất lấp.
Phủ khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ 1,2m đến 1,8m, trung bình 1,5m.
Đất lấp có thành phần là cát hạt mịn xám nâu, xám tro, trạng thái rời.
Lớp 2: Lớp sét xám nâu, xám xanh, dẻo mềm.
Lớp này nằm dới lớp đất lấp, và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ
1m đến 2,4m, trung bình 1,7m
Trang 5
Đất thuộc loại sét xám nâu, xám xanh, trạng thái dẻo mềm.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là 9 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 11
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
1 Độ ẩm tự nhiên W % 34,9
2
Khối lợng tự nhiên
w

g/cm
3
1,74
3
Khối lợng khô
k

g/cm
3
1,36
4
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,72
5 Hệ số lỗ rỗng e 1,014
6 Độ lỗ rỗng n % 50,1
7 Độ bão hoà G % 93,2
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
ch
% 43,3
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
d
% 25,8
10 Chỉ số dẻo I
d
% 17,5
11 Độ sệt I

L
0,52
12 Hệ số nén lún a
1-2
cm
2
/kG 0,047
13 Lực dính kết C kG/cm
2
0,269
14
Góc nội ma sát

Độ
830
15 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
8,00
16 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm
2
0,333
17 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
1,10

18 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
50
Lớp 3: Lớp sét pha xám gụ hồng, dẻo nhão.
Lớp này nằm dới lớp (2), và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ 1,2m
đến 3,7m, trung bình 2,6 m
Đất thuộc loại sét pha màu xám gụ tro, xám hồng, trạng thái dẻo nhão.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là 5 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 07
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
1 Độ ẩm tự nhiên W % 40,2
2
Khối lợng tự nhiên
w

g/cm
3
1,73
3
Khối lợng khô
k

g/cm
3
1,24
4
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,67
5 Hệ số lỗ rỗng e 1,316
6 Độ lỗ rỗng n % 53,5
7 Độ bão hoà G % 90,8
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
ch
% 42,4
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
d
% 25,7
10 Chỉ số dẻo I
d
% 16,7
11 Độ sệt I
L
0,87
12 Hệ số nén lún a
1-2
cm
2
/kG 0,066
13 Lực dính kết C kG/cm
2
0,109
14
Góc nội ma sát

Độ

636
15 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
5
16 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm
2
0,267
17 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
0,60
18 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
20
Lớp 4: Lớp cát hạt mịn, xám tro, rời.
Lớp này nằm dới lớp (3), và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ 4m
đến 6m, trung bình 5 m.
Cát thuộc loại hạt mịn màu xám tro, có xen kẹp các dải sét pha mỏng, trạng thái rời.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là 8 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 16
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
Thành phần hạt có đờng kính.
Trang 6
Từ 1mm ữ 0,5mm 1,0

Từ 0,5mm ữ 0,25mm 19,0
Từ 0,25mm ữ 0,10mm 68,0
Từ 0,10mm ữ 0,05mm 12,0
1 Độ ẩm tự nhiên W % 36,4
2
Khối lợng tự nhiên
w

g/cm
3
1,8
3
Khối lợng khô
k

g/cm
3
1,28
4 Hệ số lỗ rỗng e 1,086
5
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,67
6
Góc nghỉ của cát khi khô
kho

độ
3230
7
Góc nghỉ của cát khi ớt
uot

độ
2030
8 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
34
9 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm
2
0,933
10 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
1,00
11 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
70
Lớp 5: Lớp cát hạt mịn xám tro, chặt vừa.
Lớp này nằm dới lớp (4), và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ 2,8m

đến 7m, trung bình 25,3 m.
Cát thuộc loại hạt mịn màu xám tro, trạng thái chặt vừa.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là 15 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 09
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
Thành phần hạt có đờng kính.
Từ 1mm ữ 0,5mm 2,0
Từ 0,5mm ữ 0,25mm 45,0
Từ 0,25mm ữ 0,10mm 43,5
Từ 0,10mm ữ 0,05mm 9,5
Lớp 6: Lớp sét
pha xám vàng,
xám xanh,
dẻo cứng.
Lớp này
nằm dới lớp (7),
và phân bố khắp
phạm vi khảo sát
với bề dày biến
đổi từ 12,5m
đến 25m, trung
bình 17 m
Đất
thuộc loại sét
pha màu xám vàng, xám xanh trạng thái cứng. Trong lớp có tồn tại các thấu kính sét lẫn hữu cơ
dẻo mềm.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là12 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 07
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
1 Độ ẩm tự nhiên W % 29,9
2
Khối lợng tự nhiên

w

g/cm
3
1,85
3
Khối lợng khô
k

g/cm
3
1,43
4
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,72
5 Hệ số lỗ rỗng e 0,90
6 Độ lỗ rỗng n % 47,4
1 Độ ẩm tự nhiên W % 24
2
Khối lợng tự nhiên
w

g/cm3 1,86
3
Khối lợng khô
k

g/cm3 1,5
4 Hệ số lỗ rỗng e 0,773
5
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,66
6
Góc nghỉ của cát khi khô
kho

độ
3118
7
Góc nghỉ của cát khi ớt
uot

độ
1930
8 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
56
9 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm

2
1,33
10 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
1,50
11 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
100
Trang 7
7 Độ bão hoà G % 89,7
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
ch
% 41,6
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
d
% 25,2
10 Chỉ số dẻo I
d
% 16,4
11 Độ sệt I
L
0,27
12 Hệ số nén lún a
1-2
cm
2

/kG 0,035
13 Lực dính kết C kG/cm
2
0,393
14
Góc nội ma sát

Độ
1030
15 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
32
16 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm
2
1,870
17 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
1,50
18 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
100
Lớp 7: Lớp cát hạt trung xám tro lẫn sạn, sỏi, chặt.

Lớp này nằm dới lớp (9), và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày biến đổi từ 0,8m
đến 3,8m, trung bình 2 m.
Cát thuộc loại hạt trung màu xám tro,lẫn sỏi, sạn, trạng thái chặt.
Giá trị trung bình xuyên tiêu chuẩn SPT N/30 là 8 búa/30cm. Trong lớp này đã lấy 06
mẫu đất để thí nghiệm, giá trị các chỉ tiêu cơ lý nh bảng sau:
Thành phần hạt có đờng kính.
Từ 10mm ữ 5mm 3,0
Từ 5mm ữ 2mm 5,5
Từ 2mm ữ 1mm 4,0
Từ 1mm ữ 0,5mm 4,5
Từ 0,5mm ữ 0,25mm 44,5
Từ 0,25mm ữ 0,10mm 30,5
Từ 0,10mm ữ 0,05mm 8,0
1
Trọng lợng riêng
s

g/cm
3
2,66
2
Góc nghỉ của cát khi khô
kho

độ
3026
3
Góc nghỉ của cát khi ớt
uot

độ
1819
4 Sức kháng xuyên đầu mũi q
c
KG/cm
2
190
5 Ma sát thành đơn vị f
s
KG/cm
2
3,67
6 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
3,00
7 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
250
Lớp 8: Lớp cuội sỏi rất chặt.
Nằm dới cùng của địa tầng khảo sát và phân bố khắp phạm vi khảo sát với bề dày lớn,
cha xác định. Các hố khoan ở sâu 60 m vẫn cha kết thúc lớp. Từ đỉnh lớp đến độ sâu 60m, đã
khoan vào lớp với bề dày lớn nhất là 4,9m.
Cuội thuộc loại cuội Thạch Anh tròn cạnh, màu xám ghi rêu, mài mòn tốt, xếp rất xít
nhau.
Giá trị xuyên tiêu chuẩn qua 09 lần thí nghiệm cho thấy các lần đóng đều có giá trị lớn
hơn 100 nhát/30cm.

Theo TCXD 45-78, cuội đạt:
1 áp lực tính toán quy ớc R
0
kG/cm
2
8,00
2 Môđun tổng biến dạng E
0
kG/cm
2
500
V. điều kiện địa chất thuỷ văn:
Phạm vi khảo sát chỉ tồn tại nớc dới đất. Nớc dới đất tàng trữ chủ yếu trong các lớp (2), (3),
(4),(5), (6), (7). Nguồn cung cấp cho nớc dới đất chủ yếu là nớc ma, nớc mặt thấm từ trên
xuống. Tại thời điểm khảo sát, mực nớc dới đất ổn định cách mặt đất chừng 1,5m.
Bảng 1. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý các lớp đất
Các
chỉ
tiêu
cơ lí
Tên lớp 1 2 3 4 5 6 7 8
Độ
dày(m)
1,5 1,4 2,6 5 25.3 17 2
5,0
Trang 8
W % - 34,9 40,2 26 24 29,9 28,0
0
30
w

γ
g/cm
3
- 1,74 1,73 1,78 1,86 1,85 17,8
0
19,10
k
γ
g/cm
3
- 1,36 1,24 1,413 1,5 1,43 16,0
0
15,70
∆
g/cm
3
- 2,72 2,67 2,67 2,66 2,72 2,66 2,66
e - 1,014 1,316 0,89 0,77 0,90 0,91 0,81
n % - 50,1 53,5 47,4
G % - 93,2 90,8 89,7

W
ch
% - 43,3 42,4 41,6

W
d
% - 25,8 25,7 25,2

I

d
% - 17,5 16,7 16,4

I
L
- 0,52 0,87 0,27

a
1-2
cm
2
/kG - 0,047 0,066 0,035

C kG/cm
2
- 0,269 0,109 0 0 0,393 0

ϕ
§é -
8°30’ 6°36’ 24,8° 28,4° 10°30’ 24,8°
50
kho
α
®é -
32°30’ 31°18’ 30°2
6’
uot
α
®é -
20°30’ 19°30’ 18°1

9’

q
c
KG/cm
2
- 8,00 5 34 56 32 190

f
s
KG/cm
2
- 0,333 0,267 0,933 1,33 1,870 3,67

R
0
kG/cm
2
- 1,10 0,60 1,00 1,50 1,50 3,00

E
0
kG/cm
2
- 50 20 70 100 100 250 500
N30 - 9 5 8 15 12 8 100
trô ®Þa chÊt cña c«ng tr×nh nµy nh sau:
Trang 9
VI. lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình
1. Lựa chọn hệ khung bên trong công trình

Kết cấu ga tầu điện ngầm hiện nay đợc phân thành 3 loại chính: ga loại cột, loại một nhịp
và loại trụ cầu. Loại một nhịp có thể có mái phẳng hoặc vòm.
Các kết cấu thờng đợc làm từ BTCT lắp ghép hoặc toàn khối. Giải pháp kết cấu phần sàn ga
trong phần lớn các trờng hợp, quyết định giải pháp kết cấu toàn bộ các hạng mục còn lại của tổ
hợp công trình ga (sảnh, trạm kéo - phía dới, khoang thông gió, lò nối thông gió v.v ).
Từ vị trí Ga Kim Mã là nơi tập trung đông dân c vì thế ga có thể kết hợp siêu thị phục
vụ kinh doanh hiệu quả nên trong đồ án dự kiến sử dụng ga loại cột nhiều tầng nhiều nhịp với
hệ chịu lực chính là khung bê tông cốt thép.
Trang 10
2. Lựa chọn hệ 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,
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 -19,2 m (Tính đến cos mặt sàn tầng ngầm 3) 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.
Kết luận:Với độ sâu công trình lớn và có công trình nổi lân cận nên ta chọn ra: Phần
kết cấu chắn giữ bao xung quanh công trình là: Tờng trong đất
3. Lựa chọn hệ kết cấu sàn:
-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.
Với sơ đồ là khung không gian nhiều tầng nhiều nhịp và chọn làm kết cấu chống giữ tờng chắn
nên ta chọn là: Sàn BTCT toàn khối.

VII lựa chọn sơ bộ kích thớc các cấu kiện
1. Hệ sàn
1.1. Sơ bộ chiều dày sàn tầng ngầm 1, sàn tầng lửng và sàn sân ga.
+/ ô bản O
1
hình chữ nhật có kích thớc: l
1
x l
2
=9600x6900(mm)
-Có
1
2
9600
1,39 2
6900
l
l
= = <


ô sàn làm việc theo 2 phơng (thuộc loại bản kê 4 cạnh).
Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:
h
b
= l.
D
m
-D=(0,8ữ1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D=1,0.
-m=(40ữ45) là hệ số phụ thuộc loại bản, chọn m = 40.

-Vậy chiều dày sơ bộ của bản là:
h
b
= 6900.
1
40
= 172,5 (mm)
+/ ô bản O
2
hình chữ nhật có kích thớc: l
1
x l
2
= 7100x6000(mm)
1
2
7100
1,18 2
6000
l
l
= = <

-Có ô sàn làm việc theo 2 phơng
Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:
h
b
= l.
D
m

-D=(0,8ữ1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D=1,0.
-m=(40ữ45) là hệ số phụ thuộc loại bản, chọn m = 40.
-Vậy chiều dày sơ bộ của bản là:
h
b
= 6000.
1
40
= 150 (mm)
+/ ô bản O
3
hình chữ nhật có kích thớc: l
1
x l
2
= 6600x6000(mm)

= = <
1
2
6600
1,1 2
6000
l
l

Có ô sàn làm việc theo 2 phơng
Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:
Trang 11
h

b
= l.
D
m
-D=(0,8ữ1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D=1,0.
-m=(40ữ45) là hệ số phụ thuộc loại bản, chọn m = 40.
-Vậy chiều dày sơ bộ của bản là:
h
b
= 6000.
1
40
= 150 (mm)
+/ ô bản O
4
hình chữ nhật có kích thớc: l
1
x l
2
=6900x6600(mm)
-Có
1
2
6900
1,05 2
6600
l
l
= = <

ô sàn làm việc theo 2 phơng (thuộc loại bản kê 4 cạnh).
Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:
h
b
= l.
D
m
-D=(0,8ữ1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D=1,0.
-m=(40ữ45) là hệ số phụ thuộc loại bản, chọn m = 40.
-Vậy chiều dày sơ bộ của bản là:
h
b
= 6600.
1
40
= 165 (mm)
+ Kết luận: + Ta chọn chiều dầy sàn là 180 mm
+ Sàn phòng vệ sinh lấy bằng 150 mm.
1.2. 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 1 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 ta có các phơng án móng sau.
Phơng án 1: Móng bè cọc. Bản đáy dạng phẳng, độ dày t = 2000(mm).
Phơng án 2: Móng cọc + Giằng móng+ Bản đáy, độ dày t = 800(mm).
Chi tiết tính toán 2 phơng án trên trình bày trong phần Nền Móng
2. Hệ dầm
2.1. Dầm dọc:
- Chiều cao dầm chọn theo nhịp :
d
d
L
h =
m
.
Trong đó hệ số m
d
= 8-12 đối với dầm chính.
m
d
= 12-20 đối với dầm phụ.
L
d
là nhịp của dầm đang xét
Bề rộng dầm
( )
ữb = 0,3 0,5 .h
2.2. Các dầm dọc trục :
Dầm D
3
có nhịp l

d
= 6,90 m và l
d
= 6,0 m
+ Đối với những dầm D
3
có nhịp l
d
= 6,90 m
Trang 12
h
d
=
1 1
8 12

ữ
ữ

l
=
1 1
.6,9 (0,86 0,58)
8 12

ữ = ữ
ữ

m
Chọn h

d
= 600(mm)
Bề rộng dầm: b
d
=
(0,3 0,5).600 (180 300)ữ = ữ mm

Chọn b
d
= 300(mm).
+ Đối với những dầm D
3
có nhịp l
d
= 6,0 m
h
d
=
1 1
8 12

ữ
ữ

l
=
1 1
.6,0 (0,5 0,75)
8 12

ữ = ữ
ữ

m
Chọn h
d
= 600(mm)
Bề rộng dầm: b
d
=
(0,3 0,5).600 (180 300)ữ = ữ mm

Chọn b
d
= 300(mm).
2.3. Dầm khung: Những dầm nằm dọc chạy vuông góc với chiều dài của công trình.
+ Đối với dầm D
1
có l
d
= 9,6 m
Ta lựa chọn sơ bộ cho dầm có nhịp l= 9,6 (m)
h
d
=
1 1
8 12

ữ
ữ

l
=
1 1
.9,6 (1,2 0,8)
8 12

ữ = ữ
ữ

m
Chọn h
d
= 900(mm)
Bề rộng dầm: b
d
=
(0,3 0,5).900 (270 450)ữ = ữ mm

Chọn b
d
= 400(mm).
+ Đối với dầm D
2
có l
d
= 6,5 m
Ta lựa chọn sơ bộ cho dầm có nhịp l= 6,5(m)
h
d

=
1 1
8 12

ữ
ữ

l
=
1 1
.6,5 (0,81 0,54)
8 12

ữ = ữ
ữ

m
Chọn h
d
= 600(mm)
Bề rộng dầm: b
d
=
(0,3 0,5).600 (180 300)ữ = ữ mm

Chọn b
d
= 300(mm).
+ Đối với dầm D
5

có l
d
= 6,6 m
Ta lựa chọn sơ bộ cho dầm có nhịp l= 6,6(m)
h
d
=
1 1
8 12

ữ
ữ

l
=
1 1
.6,6 (0,83 0,55)
8 12

ữ = ữ
ữ

m
Chọn h
d
= 600(mm)
Bề rộng dầm: b
d
=
(0,3 0,5).600 (180 300)ữ = ữ mm

Chọn b
d
= 300(mm).
Tóm lại : Ta có 2 loại tiết diện dầm cho công trình này
Tiết diện: bxh= 300x600(mm)
bxh= 400x900(mm)
2.4. Giằng móng
Chọn tiết diện giằng móng là: bxh= 400x900(mm)
3. Hệ cột
Xác định sơ bộ kích thớc cột theo công thức: F= k.
b
N
R
-Hệ số k = (1,2ữ 1,5) tính cho cột chịu nén lệch tâm.
-Hệ số k = 1 tính cho cột chịu nén đúng tâm.
-R
b
= 14,5(MPa) (Bêtông cột cấp độ bền chịu nén B25).
-Hệ số điều kiện làm việc của bêtông
0,85
b

=
.
Trang 13
Cờng độ của bêtông đa vào tính toán là: R
b
= 0,85.14,5= 12,3(MPa)
-N

1
: Tải trọng tác dụng lên cột ở một tầng.
N
1
= n.[TLsàn + hoạt tải ]
-N: Tải trọng tác dụng lên cột tại tầng dới cùng.
N=n.N
1
- Kích thớc tiết diện cột C7 chọn: bìh = 40ì80 (cm).
- Kích thớc tiết diện C3 chọn: 500x900 (cm)
4. Sơ bộ chiều dày tờng chắn và lõi vách:
Theo "TCXDVN [5] ":
Độ dày của lõi (vách) không nhỏ hơn 150 mm và 1/20 chiều cao tầng .
Tờng chắn đất, khả năng chống thấm cần đợc quan tâm thích đáng. Chiều dày tờng chắn
phụ thuộc rất nhiều vào biện pháp thi công, tải trọng tác dụnglên tờng chủ yếu là áp lực đất chủ
động của đất và áp lực nớc ngầm nếu có. Ngoài ra khi lựa chọn tiết diện tờng chắn cũng cần
quan tâm tới 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). Cũng nh
việc lựa chọn máy thi công trong quá trình thi công công trình. Dựa vào phân tích kể trên chọn
chiều dày lõi thang máy và tờng trong đất là :

lõi
= 300 (mm);
Tờng
= 800 mm
VIII. Xác định tác dụng lên công trình:
8.1. Tải trọng đứng:
1. Tải trọng tác dụng thờng xuyên:
- Tĩnh tải sàn:
Bảng 2- Tĩnh tải sàn mái

Cấu tạo lớp sàn mái
Đơn vị Chiều
dầy
(m)
q
tc
Đơn vị
n g
tc
g
tt
Lớp đất lấp phía trên mái KN/m
2
1.2 17 1.15 20.4 23.46
Lớp trát ximăng chống thấm

0.005 18 1.2 0.09 0.108
BT chống thấm 0.06m -
0.06 25 1.1 1.5 1.65
Lớp chống thấm Sika -
0.03 18 1.3 0.54 0.702
Sàn BTCT -
0.5 25 1.1 12.5 13.75
Lớp BT áo đờng -
0.01 20 1.1 0.2 0.22
Lớp trát trần -
0.015 16 1.3 0.24 0.312

Cộng 35.47 40.20
Bảng 3- Tĩnh tải sàn tầng ngầm siêu thị, tầng lửng và sân ga

Cấu tạo lớp sàn các tầng siêu thị,
tầng lửng và sân ga
Đơn vị
Chiều
dầy
(m)
q
tc
Đơn vị
n g
tc
g
tt
Gạch lá nem KN/m
2
0.02 18 1.1 0.36 0.396
Vữa lót ximăng - 0.02 18 1.2 0.36 0.432
Sàn BTCT - 0.18 25 1.1 4.5 4.95
Trát trần - 0.015 16 1.3 0.24 0.312
Cộng
5.46 6.09
Bảng 4-Tĩnh tải bản đáy dày 2m
Cấu tạo lớp sàn các tầng
Đơn vị
Chiều
dầy
(m)
q
tc Đơn
vị

n g
tc
g
tt
Vữa xi măng
KN/m
2
0.02 18 1.2 0.36 0.432
Trang 14
Sàn BTCT
- 2 25 1.1 50 55
Cộng 50,36 55,43
Bảng 5 Tĩnh tải sàn khu vệ sinh
Cấu tạo các lớp sàn khu vệ sinh Đơn vị
Chiều
dầy
(m)
q
tc Đơn
vị
n g
tc
g
tt
Gạch chống trơn
KN/m
2
0.02 18 1.1 0.36 0.396
Vữa lót chống thấm -
0.02 18 1.2 0.36 0.432

Lớp bê tông chống thấm -
0.04 25 1.1 1 1.1
Sàn BTCT -
0.15 25 1.1 3.75 4.125
Trát trần -
0.015 16 1.3 0.24 0.312

Cộng 5.71 6.365
- Tĩnh tải tờng chắn- lõi- cột và dầm.
Bảng 6. Tĩnh tải cột.
Tên cấu kiện Đơn vị
Kích thớc
q
tc Đơn vị
g
tc
n g
tt
b(m) h(m)
Cột C
1
KN/m 0.5 0.9 25 11.25 1.1 12.375
Cột C
2
KN/m 0.4 0.8 25 8 1.1 8.8
Cột C
3
- 0.22
0.22
26 1.26 1.1 1.38

Bảng 7. Tĩnh tải tờng trong đất.
Tên cấu kiện Đơn vị
Kích thớc
q
tc Đơn vị
g
tc
n g
tt
b(m) l(m)
Tờng trong đất
KN/m 1.2 1.0 25 30 1.1 33
Bảng 8. Tĩnh tải dầm
Tên cấu kiện Đơn vị
Kích thớc
q
tc Đơn vị
g
tc
n g
tt
b(m) h(m)
Dầm 40x90 KN/m 0.3 0.9 25 9 1.1 9.9
Dầm 30x60 KN/m 0.3 0.6 25 4.5 1.1 4.95
Bảng 9- Tĩnh tải vách thang máy
Tên cấu kiện Đơn vị
Kích thớc
q
tc Đơn vị
g

tc
n g
tt
b(m) l(m)
Vách thang máy
KN/m 0.3 8.7 25 65.25 1.1 71.775
8.2.Tải trọng ngang.
- Tính toán áp lực đất chủ động lên hệ t ờng trong đất
Lúc này ta chỉ tính đoạn tờng có chiều sâu đến cos -19,2. Chân tờng ta coi nh tờng đợc
ngàm vào trong đất.
*/ Tải trọng từ phơng tiện giao thông(siêu tải mặt đất q)
Trang 15
Tải trọng
Loại tải trọng
Giá trị tải trọng
Tải trọng đờng bộ
Xe tải tiêu chuẩn
22TCN272-05
Bánh trớc 35 kN
Bánh sau 145 kN
Xe tải tiêu chuẩn
- Hoạt tải:
Theo Tiêu chuẩn 22TCN272-05 áp lực lốp bánh xe phân bố đều theo diện có dạng hình
chữ nhật chiều rộng bánh là b
2
=510mm với bánh sau, b
1
=125mm với bánh trớc và dài
a=200mm, với P
2

=72,5kN với bánh sau và P
1
=17,5kN với bánh trớc.
+ áp lực của bánh sau lên mặt đất tại cos -1,5m
2
2.P 2.72,5
q= 8,53
0,2.5,31 3,2.5,31
= =
kN/ m
2
q
ht
= 8,53 (1+0,4)= 12 kN/m
2
(Để đơn giản ta quy đổi hoạt tải thành tĩnh tải bằng cách cộng thêm 40% giá trị hoạt tải tính
toán).
Phần tờng này đi qua các lớp đất 2,3,4,5,6
Lớp đất 2 có:
2 0
2
8 30'
tan 45 0,548;
2
a
K


= =
ữ

c
2
= 26,9(kN/m
2
).
Các chỉ tiêu còn lại đã trình bày trong Bảng chỉ tiêu cơ lí các lớp đất -chơng 1
Lớp đất 3 có:
2 0
2
6 36'
tan 45 0,628;
2
a
K


= =
ữ

c
2
= 10,9(kN/m
2
).
diện tích truyền tải của xe tải
Trang 16
Các chỉ tiêu còn lại đã trình bày trong Bảng chỉ tiêu cơ lí các lớp đất -chơng 1
Lớp đất 4 có:
2 0

2
29,4
tan 45 0,314;
2
a
K


= =
ữ

c
2
= 0(kN/m
2
).
Các chỉ tiêu còn lại đã trình bày trong Bảng chỉ tiêu cơ lí các lớp đất -chơng 1
Lớp đất 5 có:
2 0
2
31,01
tan 45 0,32;
2
a
K


= =
ữ

c
2
= 0(kN/m
2
).
Các chỉ tiêu còn lại đã trình bày trong Bảng chỉ tiêu cơ lí các lớp đất -chơng 1
Bảng 10- Giá trị áp lực chủ động (Pa) tại các mức
Điểm
Thuộc lớp
đất
Ka
c
KN/m
2

h
P
a
(KN/m
2
)
A 2 K
a2
= 0.742 c
2
= 26.9 8.60 0 -17.402
B
2 K
a2
= 0.742 c

2
= 26.9 8.6 1.7 -6.547
3 K
a3
= 0.794 c
3
= 10.9 7.756 1.7 23.142
C
3 K
a3
= 0.794 c
3
= 10.9 7.756 2.6 39.149
4 K
a4
= 0.409 c
4
= 0 8.84 2.6 30.178
D
4 K
a4
= 0.409 c
4
= 0 8.836 5 48.247
5 K
a5
= 0.355 c
5
= 0 9.36 5 41.920
E 5 K

a5
= 0.355 c
5
= 0 9.361 8.4 69.862
áp lực đất chủ động lên hệ tờng trong đất(cha tính siêu tải trên mặt đất)

2 0
'
tan 45
2
a a
P z zK



= =
ữ


Đất có tính sét:
Trang 17

2 0 0
'
tan 45 2 tan 45 2
2 2
a a a
P z c zK c K

= =
ữ ữ


Trong đó:
K
a
hệ số áp lực của đất chủ động:
2 0
'
tan 45 ;
2
a
K


=
ữ

- trọng lợng đất (kN/m
3
)
c, - lực dính kết (kPa) và góc ma sát trong của đất;
z - độ sâu từ điểm tính toán đến mặt đất lấp (m)
Trờng hợp kể đến siêu tải mặt đất (q) thì ta phải quy đổi siêu tải q thành áp lực ngang
tác dụng lên tờng.
aa
KqP .=
Sử dụng nguyên lý cộng tác dụng để vẽ biểu đồ áp lực đất lên tờng

Tính toán áp lực nớc tác dụng lên tờng chắn: p
n
=
h
n
.

IX. Tính toán kết cấu công trình
Để tính toán kết cấu công trình trớc tiên cần tính toán kết cấu tờng bao "Tờng trong đất" trong
giai đoạn thi công. Sau đó kiểm tra khả năng chịu lực của tờng trong hệ khung chịu lực trong
quá trình khai thác.
9.1. Thiết kế tờng liên tục trong đất (tờng bao công trình):
Trong đồ án này tờng trong đất bao xung quanh công trình có vai trò chắn đất và chịu
tải trọng ngang do công trình, đất, nớc truyền vào.
Tải trọng tác dụng lên tờng bao gồm:
-Tải ngang:
+áp lực đất chủ động
+áp lực nớc
+tải trọng từ các sàn và neo truyền vào.
-Tải đứng: Không có, do đây là công trình nằm hoàn toàn dới đất.
1. Lựa chọn sơ bộ kích thớc tiết diện
Chiều dày tờng chọn theo cơ sở sau:
+ Theo yêu cầu chống thấm.
+ Theo giá trị mômen trong tờng. Chiều cao làm việc của tờng (h
0
) tính theo công thức:
h
0
=
1

.
b
M
R b
A
. Với b chiều rộng của dải tờng cần tính toán. Trong bài toán này, chọn b =
1m (theo chiều cao tờng).
+ Căn cứ vào công nghệ và phơng tiện thi công thực tế. Thờng thi công cạp tờng bằng
gầu ngoạm, có các kích thớc gầu: 600, 800, 1000, 1200mm.
+ Chọn theo kinh nghiệm.
- Việc thi công tờng liên tục trong đất đợc thực hiện tuần tự theo từng đoạn. Kích thớc của
từng đoạn tờng phụ thuộc vào việc lựa chọn máy thi công. Việc lựa chọn kích thớc tờng có
thể tham khảo bảng sau:
Một số loại gầu thùng của hãng Bachy
Bề dày gầu
(mm)
Tên kiểu gầu và trọng lợng gầu (T)
KL KE KF KJ BAG
400 6,5 - - - -
500 6,8 6,5 6,4 - -
600 7,0 6,8 6,6 - -
800 7,5 7,2 - - -
1000 9,0 8,5 - 12 16
1200 11 10 - 12 16,5
1500 - - - 12 17
Trang 18
Bề rộng gầu (m) 1,8 2,2 2,8 2,8 3,6
Từ bảng trên ta lựa chọn ra kích thớc sơ bộ của gầu đào cho hệ tờng trong đất của công
trình này là:
b x h = 800x 2800 (mm)

Tính toán tờng liên tục trong đất bao gồm các công việc sau:
*Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dới chân tờng
* Kiểm tra ổn định chống trồi của hố đào
* Kiểm tra ổn định chống chảy thấm của hố đào
*Tính toán nội lực của tờng trong quá trinh thi công cũng nh trong quá trình sử dụng
*Thiết kế cốt thép cho tờng.
2. Kiểm tra sức chịu tải của nền dới chân tờng.
- Việc kiểm tra sức chịu tải của đất dới chân tờng đợc
thức hiện bằng cách cắt ra 1 dải tờng có kích thớc b x h = 0,8 x
1 (m).
Tờng trong đất khi dùng làm tờng tầng hầm cho nhà cao
tầng, thì có thể hoặc không chịu tải trọng đứng.
Trong trờng hợp tổng quát, thì phải đảm bảo sao cho
sức chịu tải của đất nền dới chân tờng lớn hơn tải trọng của
công trình cộng với tải trọng bản thân của bức tờng gây nên tại
chân tờng.
Tức là:
+
=
tc tc
tc tc
N G
p R
b
p
tc
: áp lực tiêu chuẩn dới chân tờng, KN/m
2
N
tc

: Tải trọng công trình trên mỗi mét dài, KN/m
Trờng hợp này N
tc
=
1 1
. .7,1 .5.7,1 17,75
2 2
tc
xe
p = =
KN/m, do tờng này chịu tải phía trên do xe cộ đi lại
G
tc
: Trọng lợng bản thân của mỗi mét dài tờng, KN/m
b: Bề rộng của tờng trong đất b= 800(mm);
R
tc
: SCT của đất nền dới chân tờng, KN/m
2

= + +. . . . ' .
tc tc
R A b B h D c
b: Chiều rộng bức tờng (m), b= 800(mm)
H: Chiều sâu bức tờng(m);

: Dung trọng lớp đất dới chân tờng,KN/m
3

'

:Dung trọng bình quân của các lớp đất từ chân tờng đến mặt đất KN/m
3
tc
c
: Lực dính tiêu chuẩn của lớp đất dới chân tờng, KN/m
2
a, b, d: Các thông số phụ thuộc góc ma sát trong của lớp đất dới chân tờng(tra bảng)
Các thông số trên phụ thuộc vào trụ địa chất .
Sau khi Kiểm tra SCT của đất nền dới chân tờng ta sẽ xác định đợc kích thớc sơ bộ
của tờng.
Lựa chọn chiều cao của tờng là: H= 34,5(m). Chiều sâu từ chân tờng tới mặt cos 0.00 là
36m.
Cơ sở lựa chọn độ sâu này nh sau:
+Dựa vào trụ địa chất công trình.
+Đảm bảo điều kiện chống thấm cho công trình.
+Đảm bảo các điều kiện ổn định (Chịu lực và chuyển vị)
Lúc này chân tờng tựa lên lớp đất thứ 5.
Cắt ra đoạn tờng có kích thớc nh sau: b x h =0,8 x 1(m) để tính toán
Ta có:
Trọng lợng bản thân của mỗi mét dài tờng,KN/m
G
tc
=
. .b h

= 25.0,8.34,5= 690 (KN/m)
Vậy nên áp lực tiêu chuẩn dới chân tờng
Trang 19
p
tc

=
)(69,884
8,0
69075,17
kN
b
GN
tctc
=
+
=
+
Xác định SCT của đất nền dới chân tờng R
tc

= + +. . . . ' .
tc tc
R A b B h D c
Chân tờng tựa lên lớp đất 5 có:

= =
3
5
18,6( / )kN m
Tờng trong đất đi qua các lớp đất 2, 3, 4, 5,
Mực nớc ngầm nằm tại cos -1,5(m)
Ta có
Trọng lợng riêng của nớc

n

=10(kN/m
3
)
Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp đất 2




= = =
+ +
3
2
đ 2
2
( 1)
(2,72 1)10
8,6( / )
1 1 1,01
n
n
KN m
e
Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp đất 3
3
3
đ 3
3
( 1)
(2,67 1)10
7,76( / )

1 1 1,32
n
n
KN m
e




= = =
+ +
Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp đất 4
3
4
đ 4
4
( 1)
(2,67 1)10
8,01( / )
1 1 1,02
n
n
KN m
e




= = =
+ +

Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp đất 5
3
5
đ 5
5
( 1)
(2,66 1)10
9,36( / )
1 1 0,77
n
n
KN m
e




= = =
+ +
Dung trọng bình quân của các lớp đất từ chân tờng đến mặt đất
1,5.18 1,7.8,6 2,6.7,76 5.8,01 25,2.9,36
' 9,5
36

+ + + +
= =
3
( / )kN m
Vậy
'

= 9,5 (kN/m
3
)
Lực dính tiêu chuẩn của lớp đất dới chân tờng, kN/m
2
tc
c
=0 (KN/m
2
)
Góc ma sát trong của lớp đất dới chân tờng
0 ' 0
7
28 24 28,4

= =
Từ đó ta nội suy ra đợc các giá trị A, B, D nh sau:
A= 1,014; B= 5,062; D= 7,51
Các giá trị nội suy đựơc lấy từ bảng 9.1(Trang 127- tài liệu[3])
Vậy ta có đợc SCT của đất nền dới chân tờng là:
)/(46,1670
2
mkNR
tc
=
So sánh: 2 giá trị ta thấy p
tc
< R
tc

Nh vậy khi chân tờng tựa lên lớp đất 5, với chiều sâu 36(m) thì đất dới chân tờng đủ khả
năng chịu lực.
3. Kiểm tra ổn định chống trồi của hố đào
+ Kiểm tra ổn định chống trồi của hố móng đợc thỏa mãn theo công thức của Uông
Bỉnh Giám ở Đại học Đồng Tế Trung Quốc ( đợc lấy từ tài liệu [1]):


+
=
+ +
2
1.
. . .
( )
q c
L
D N c N
K
H D q
Trong đó:
D - độ chôn sâu của thân tờng; H - độ đào sâu của hố móng; q siêu tải mặt đất;
1
trị bình quân gia quyền của trọng lợng tự nhiên của các lớp đất ở phía ngoài hố kể từ mặt
đất đến đáy tờng;
1
= = 9,5(kN/m
3
) (Đã tính ở trên);
2
- trị bình quân gia quyền của trọng l-

ợng tự nhiên của các lớp đất ở phía trong hố kể từ mặt đào cho đến đáy tờng;

2
=

đ 5n
= 9,36 (kN/m
3
)
Trang 20
N
q,
N
c
hệ số tính toán khả năng chịu lực giới hạn của đất.
áp dụng công thức Terzaghi:
2
3
. tan
4 2
1
2
cos 45
2
qT
e
N

ữ




=


+
ữ



o
1
( 1).
tan
cT qT
N N

=
Khi dùng phơng pháp này để kiểm tra hệ số an toàn chống trồi, do không kể đến tác
dụng chống trồi lên của cờng độ chịu cắt trên mặt A

B

nên hệ số an toàn K
L

thờng lấy K
L
1,2
1,3.
+ Kiểm tra ổn định chống trồi của tờng:



ữ

ữ




= =


+
ữ



o
0
0
2
3 28,4 .
. tan 28,4
4 2.180

0
1
10,68
28,4
2
cos 45
2
qT
e
N
= =
0
1
(10,68 1). 17,9
tan28,4
cT
N
h
b
d
a'
b'
(
h
+
d)
+

d
d

Hình 7. Sơ đồ tính toán chống trồi khi đồng thời xem xét cả c và


9,36.16,8.10,68 0.17,9
4,7 1,3
9,5.36 12
L
K
+
= = >
+
Thỏa mãn điều kiện. Nghĩa là hố
đào đảm bảo điều kiện chống trồi.
4. Kiểm tra ổn định chống chảy thấm của hố đào
Khi đào hố móng trong lớp bão hoà nớc, phải th-
ờng xuyên lu ý đến áp lực nớc, bảo đảm ổn định của hố
móng, nhất thiết phải kiểm tra trong quá trình chảy thấm
có xuất hiện phun trào(cát chảy) hay không. Khi nớc
ngầm chảy từ bên dới mặt đáy hố móng lên bên trên mặt
đáy hố móng, các hạt đất trong nền đất sẽ chịu lực đẩy
nổi của áp lực nớc thẩm thấu, một khi xuất hiện áp lực n-
ớc thẩm thấu quá lớn, các hạt đất sẽ rơi vào trạng thái
Trang 21
huyền phù trong nớc đang lu động, tạo ra hiện tợng phun
trào.
Nh thể hiện trong hình vẽ, toàn bộ lực thẩm thấu J
tác dụng trong phạm vi phun trào B là:
J=
. .

w
h B


Trong đó: h- Tổn thất cột nớc trong phạm vi từ
chân tờng đến mặt đáy hố móng, thờng có thể lấy
h=0,5.h
W
= 0,5.17,7= 8,85(m).
w

: Tỉ trọng của nớc
w

= 10(kN/m
3
).
B: Phạm vi xảy ra cát chảy, căn cứ vào kết quả thử nghiệm, đầu tiên xảy ra trong phạm
vi cách xa thành hố khoảng
1
2
độ cắm sâu vào đất của tờng chắn, tức B= 0,5.D
Vậy B= 0,5.16,8= 8,4(m).
Nh vậy áp lực thẩm thấu là:
J=

= =. . 10.8,85.8,4 743,4( )
w
h B kN

Trọng lợng trong nớc của khối đất W chống lại áp lực thẩm thấu là:
W=
'
. .D B

'

: Trọng lợng đẩy nổi của đất. Ta sẽ lấy đây là trọng lợng riêng đẩy nổi lớp đất bên dới
cos -19,2m
Lớp đất 5:

=
3
đ 5
9,36( / )
n
kN m
Nh vậy trọng lợng của khối đất trong nớc là:
W=

= =
'
. . 9,36.16,8.8,4 1320,88( )D B kN
So sánh 2 gía trị J và W tính đợc ở trên ta nhận thấy W> J. Tức là không xảy ra phun
trào, thoả mãn các điều kiện sau đây.


= = = >
'. 9,36.16,8
1,78 1,5

. 10.8,85
s
w
D
K
h
K
s
: Hệ số an toàn chống phun trào, thờng lấy K
s
1,5
Nh vậy là công trình đảm bảo chống chảy thấm.
5. Tính toán nội lực Tờng liên tục trong đất theo giai đoạn thi công.
Trong quá trình đào hố móng, tuỳ theo vị trí các tầng chống, do áp lực chủ động của đất
sau lng tờng, trong tờng sẽ xuất hiện các nội lực có giá trị khác nhau tại các vị trí khác nhau.
Do đó ngoài việc kiểm tra tính toán độ bền và ổn định của tờng trong quá trình khai thác, nhất
thiết phải kiểm tra khả năng chịu lực của tờng trong từng giai đoạn thi công đào hố móng và
chống đỡ tờng.
Tính toán nội lực Tờng liên tục trong đất bằng chơng trình Plaxis.
+ Tính toán cho đoạn tờng có kích thớc b x h = 1,2 x 1 (m), độ sâu H=25(m) kể từ lớp
đất 2.(Sở dĩ là do lớp đất 1 không có tính năng xây dựng, khi mô hình hoá vào phần mềm này ta
sẽ bỏ qua sự làm việc của nó)
+ Độ cứng chống uốn EI=
12
.
3
hb
=4,32.10
6
(kNm

2
)
(Bêtông của tờng trong đất có cấp độ bền chịu nén B25, E= 30.10
3
(MPa)=
30.10
6
(kN/m
2
)).
+ Độ cứng chống kéo, nén EA= 30.10
6
.0,8.1= 24.10
6
(kN)
+ các chi tiêu cơ lý đất đợc lấy từ bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất.
+ Siêu tải mặt đất: q= 12 (kN/m
2
). (tính toán ở phần tải trọng)
+ Mực nớc ngầm nằm tại cos -1,5(m) so với cos 0,00
+ các tầng thanh chống và neo đợc biểu thị bằng neo tại cos mặt sàn các tầng 1,2,3,4.
+ các giai đoạn đào đất đợc đào đến cos sàn các tầng:
Từ các phân tích trên ta có thể đa ra các hình vẽ nh sau để mô tả quá trình tính toán tờng
trong đất công trình này.
Trang 22
Hình 8. Sơ đồ kiểm tra trào ống
Giai ®o¹n 1: Thi c«ng têng:
Giai ®o¹n 2: Thi c«ng s n m¸i t¹i cos -2.00 mà
Trang 23
Giai ®o¹n 3: §µo ®Êt ®Õn cos sµn tÇng 1: tõ cos -2.00 ®Õn -6.00m

Giai ®o¹n 4: Thi c«ng sµn tÇng ngÇm 1 t¹i cos -6.00 m
Trang 24
Giai ®o¹n 5: §µo ®Êt ®Õn cos sµn tÇng 2: tõ cos -6.00 ®Õn -11.20 m
Giai ®o¹n 6: Thi c«ng sµn tÇng ngÇm 2 t¹i cos -11.20 m
Trang 25