THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH HẦM XUYÊN NÚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NATM

Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
LỜI CẢM ƠN
*** ***
Qua 5 năm học tập tại trường Đại học Giao Thông Vận Tải_Hà Nội em
được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn
CẦU_HẦM. Đến nay em đã hoàn thành nội dung học tập theo yêu cầu của nhà
trường đề ra và em đã được nhận Đề tài thiết kế Tốt nghiệp.
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn trân thành và sâu sắc thầy giáo hướng dẫn
TRẦN ĐỨC NHIỆM và BÙI ĐỨC CHÍNH . Các Thầy luôn quan tâm, hướng dẫn
em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Bộ môn CẦU- HẦM đã dìu dắt
em trong suốt thời gian học tập tại trường và đã giúp đỡ em trong quá trình sưu
tầm tài liệu cũng như những ý kiến đóng góp hết sức quý báu của các thầy cô trong
quá trình thực hiện Đồ án.
Em đã hết sức cố gắng để thực hiện tốt Đồ án tốt nghiệp được giao và đã
hoàn thành đúng tiến độ của Bộ môn.Tuy nhiên, với kiến thức còn hạn chế, tài liệu
tham khảo còn ít, thực tế thi công không nhiều cho nên Đồ án tốt nghiệp của em
không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy để
em được học hỏi, hiểu biết thêm.
Một lần nữa em xin cảm ơn các thầy.
Hà nội, 20/05/2010
Sinh viên
Phạm Chí Linh
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
1
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
LỜI NÓI ĐẦU
**** ****

Giao thông vận tải là mạch máu của cả nước. Vì vậy trong quá trình công
nghiệp hóa- hiện đại hoá đất nước, giao thông phải không ngừng hoàn thiện và
nâng cấp nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa ngày càng lớn. Hệ
thống giao thông của nước ta phần lớn còn ở mức chất lượng thấp, nhất là ở các
vùng sâu, vùng xa.
Hệ thống giao thông bao gồm nhiều loại hình. Để vượt qua các chướng ngại
do địa hình có các hình thức như Cầu, Cống, Hầm…Ở nước ta các công trình hầm
xuyên núi không nhiều, chủ yếu là hầm đường sắt. Hầm đường ôtô mới chỉ có hầm
Hải Vân là hầm có chiều dài lớn.
Sau 5 năm học tập tại trường, với chuyên ngành Cầu- Hầm, em đã hoàn
thành đề tài tốt nghiệp “ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH HẦM XUYÊN NÚI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NATM”.
Đề tài gồm 4 phần: Phần 1: Giới thiệu chung
Phần 2: Thiết kế sơ bộ.
Phần 3: Thiết kế kĩ thuật.
Phần 4: Thiết kế thi công.
Với kiến thức đã có, em mong sẽ đóng góp được một phần nhỏ bé trong công
cuộc xây dựng đất nước trong thời kì đổi mới
Hà nội,20/05/2010
Sinh viên
Phạm Chí Linh
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
2
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
MỤC LỤC
PHẦN I 7
GIỚI THIỆU CHUNG 7
2.1.8 5. Biện pháp thi công cửa hầm 53

2.1.8 6. Biện pháp tổ chức thi công 54
PHẦN III 82
THIẾT KẾ KỸTHUẬT 82
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ĐÀO HẦM NATM 83
1. 1. Quá trình lịch sử phát triển của công nghệ NATM 83
1.2. Khái niệm chung về phương pháp NATM 84
1. 2.1. Bảo vệ sức bền của khối đất đá: 84
1. 2.2. Nhanh chóng tạo hình dáng đường hầm tròn khép kín: 84
1. 2.3. Lập vỏ mỏng và dẻo : 84
1. 2.4. Đo đạc thường xuyên tại chỗ: 85
1.3. Sự khác biệt và ưu nhược điểm của phương pháp NATM so với
các phương pháp thi công truyền thống 85
1.3.1. Về công tác khảo sát: 85
1. 3.2. Về công tác thiết kế: 86
1.3.3. Về công tác thi công: 86
CHƯƠNG II – TÍNH TOÁN KẾT CẤU 88
2.1 – TÍNH TOÁN KẾT CẤU VỎ HẦM CHO TRƯỜNG HỢP fkp=7:
88
2.2 – TÍNH TOÁN KẾT CẤU VỎ HẦM CHO TRƯỜNG HỢP fkp=5:
103
Hình 15: Biểu đồ quan hệ Áp lực - Chuyển vị 108
118
CHƯƠNG III– TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ 119
3.1 Phân tích các thành phần khí thải độc hại trong hầm trong giai đoạn
khai thác: 119
3.2 Xác định lưu lượng gió sạch cần cung cấp: 122
3.3 Xác định các thông số theo sơ đồ thông gió: 125
PHẦN IV – 127
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 127
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh

TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
3
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
CHƯƠNG I – BIỆN PHÁP THI CÔNG 128
1.1. Điều kiện thi công và căn cứ lựa chọn biện pháp đào đường hang.
128
1.1.1. Điều kiện thi công: 128
1.1.2 Căn cứ lựa chọn biện pháp đào đường hang 128
1.2. Biện pháp khai đào đường hang 133
1.3. Biện pháp quan trắc chuyển vị của hang đào: 134
1.4. Biện pháp đào đường hang: 135
1.5. Biện pháp chống đỡ đường hang 136
1.7. Đổ bê tông vỏ hầm 137
1.8. Thi công hệ thống rãnh 140
1.9. Thi công cửa hầm 141
1.10. Trình tự công nghệ 142
CHƯƠNG II – THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT VÀ 144
TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 144
2.1. Dựng đường cong quan hệ áp lực - biến dạng theo tiến độ đào,
biện pháp quan trắc độ hội tụ 144
2.1.1. Mục đích của công tác trắc đạc hiện trường 144
146
2.1.2. Dụng cụ đo chuyển vị của vách hang đào 146
2.2.Xác định diện tích gương đào và phân chia gương đào 147
147
2.3. Chọn thiết bị bốc xúc và vận chuyển , tổ chức dây chuyền vận
chuyển đất đá thải 147
2.4. Chọn thiết bị khoan và bố trí thiết bị khoan 149
2.5. Tổ chức thi công cho các loại địa chất 150

2.5.1. Tính toán thi công cho phần địa chất tốt fkp =7 150
2.5.1.1 Tính toán cho gương trên: 150
2.5.2. Tính toán thi công cho phần địa chất fkp =5 171
2.5.2.2 Tính toán cho gương dưới: 180
2.6. Thiết kế thành phần hỗn hợp bêtông phun và biện pháp thi công
bêtông phun 191
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
4
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
191
2.7. Thi công neo 192
2.8. Thiết kế ván khuôn vỏ hầm 192
2.9. Chọn thiết bị cấp vữa và đổ bêtông vỏ hầm 193
2.10. Thiết kế thông gió trong đường hầm 193
2.10.1. Lựa chọn sơ bộ sơ đồ thông gió 194
2.11. Thiết kế chiếu sáng trong đường hầm 196
2.12. Cấp và thoát nước trong thi công 196
CHƯƠNG III - TỔ CHỨC THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM 197
197
3.1. Lập dây chuyền tổ chức thi công 197
3.1.1. Chuẩn bị thi công 197
3.2. Lập kế hoạch tiến độ 200
3.3. Bố trí mặt bằng công trường 201
TÀI LIỆU THAM KHẢO 203
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
5
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bộ môn Cầu- Hầm
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
6
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
7
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
CHƯƠNG I – TÊN CÔNG TRÌNH, VỊ TRÍ XÂY DỰNG
1.1 TÊN CÔNG TRÌNH
Thiết kế tuyến đường hầm nằm trên tuyến đường quốc lộ Bắc Nam đi qua khu
vực đèo Khe Net đi qua xã Hương Hóa - Huyện Hương Hóa - Tỉnh Quảng Bình
đến thôn Kim Liên - xã Kim Hóa - huyện Hương Hóa - Quảng Bình. Tuyến đường
hầm có tốc độ cao nhằm cải thiện, và phát triển kinh tế cho khu vực miền núi trong
tương lai gần. Để đáp ứng cho nhu cầu vận chuyển hành khách và hàng hoá, tuyến
đường hầm được thiết kế với vận tốc 80km/h. Là khu vực miền núi có nền kinh tế
tương đối thấp của tỉnh nên cũng có những đặc điểm tương đối giống với tổng thể
tỉnh Quảng Bình.
1.2 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC CÔNG TRÌNH
1.2.1 Vị trí địa lý tỉnh Quảng Bình.
1.2.1.1 Vị trí:
Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ, Việt Nam, với diện tích tự nhiên
8.055 km
2
, dân số năm 2006 có 846.020 người

Hình 1.1: vị trí địa lý tỉnh Quảng Bình
Toạ độ địa lý ở phần đất liền là:
• Điểm cực Bắc: 18
0
05’ 12" vĩ độ Bắc
• Điểm cực Nam: 17
0
05’ 02" vĩ độ Bắc
• Điểm cực Đông: 106
0
59’ 37" kinh độ Đông
• Điểm cực Tây: 105
0
36’ 55" kinh độ Đông
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
8
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Tỉnh có bờ biển dài 116,04 km ở phía Đông và có chung biên giới với Lào
201,87 km ở phía Tây, có cảng Hòn La, Quốc lộ I A và đường Hồ Chí Minh, đường
sắt Bắc Nam, quốc lộ 12 và tỉnh lộ 20, 16 chạy từ Đông sang Tây qua cửa khẩu
Quốc tế Cha Lo và một số cửa khẩu phụ khác nối liền với Nước CHDCND Lào.
Huyện Tuyên Hóa là một huyện miền núi phía Tây Bắc Quảng Bình, phía Bắc
giáp huyện Hương Khê và Kỳ Anh của tỉnh Hà Tỉnh, phía Tây giáp huyện Minh
Hóa và nước bạn Lào, phía Nam giáp huyện Bố Trạch, phía Đông giáp huyện
Quảng Trạch của tỉnh Quảng Bình. Huyện Tuyên Hóa có diện tích 1.149 Km
2
1.2.1.2. Địa hình:
Địa hình Quảng Bình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông. 85% Tổng diện

tích tự nhiên là đồi núi. Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản:
Vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển.
1.2.1.3. Khí hậu:
Quảng Bình mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, có sự phân hoá sâu sắc
của địa hình và chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam
nước ta. Với đặc điểm đó, khí hậu chia thành 2 mùa rõ rệt: Mùa khô nóng và mùa
mưa.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm trong khoảng 25-26
o
C, mùa khô
nóng kéo dài 170 ngày từ 18 tháng 3 đến 3 tháng 10, nhiệt độ trung bình trên 25
o
C.
Ba tháng nóng nhất là tháng 7, 8 , 9, nhiệt độ đạt cực đại vào tháng 7, trị số trên
35
o
C, có lúc lên 39
o
C.
Mùa lạnh bắt đầu từ cuối tháng 11 (29/11) đến đầu tháng 3 (2/3), nhiệt độ
trung bình từ 18-20
o
C, có 4 tháng lạnh nhất là: 11, 12, 1, 2, nhiệt độ xuống dưới
15
o
C, có lúc xuống dưới 10
o
C.
- Lượng mưa: Tổng lượng mưa trung bình hàng năm từ 2.000 -
2.300mm/năm, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng và các tháng trong

năm, vùng Bắc Quảng Bình từ Đèo Ngang đến sông Gianh, lượng mưa chỉ đạt
1.700 - 2.000mm, các vùng khác, lượng mưa cao hơn: Tuyên Hoá 2.181mm, Đồng
Hới 2.261mm, Lệ Thuỷ 2.322mm, do ảnh hưởng của dãy núi Hoành Sơn chắn
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
9
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
ngang, (Đèo Ngang). Về thời gian, mưa tập trung vào 3 tháng: 9, 10, 11 đặc biệt là
tháng 10 có lượng mưa cao nhất, chiếm gần 30% tổng lượng mưa cả năm.
Lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm gây ảnh hưởng lớn
đến sản xuất và đời sống, gây ngập úng, lũ lụt vào các tháng 9, 10, 11 và nắng hạn
gay gắt, thiếu nước cho sản xuất, sinh hoạt từ tháng 3 đến tháng 8.
- Độ ẩm: Độ ẩm tương đối ở Quảng Bình thuộc vào loại cao, trị số trung bình
năm từ 83-84%. Độ ẩm cao nhất xuất hiện vào các tháng cuối đông: tháng 11, 12, 1.
Độ ẩm thấp nhất vào những ngày có gió tây nam khô nóng, trị số tuyệt đối xuống
dưới 20%.
1.2.1.4. Tài nguyên:
Tài nguyên đất: Tài nguyên đất được chia thành hai hệ chính: Đất phù sa ở
vùng đồng bằng và hệ pheralit ở vùng đồi và núi với 15 loại và các nhóm chính như
sau: nhóm đất cát, đất phù sa và nhóm đất đỏ vàng. Trong đó nhóm đất đỏ vàng
chiếm hơn 80% diện tích tự nhiên, chủ yếu ở địa hình đồi núi phía Tây, đất cát
chiếm 5,9% và đất phù sa chiếm 2,8% diện tích.
Về đa dạng thực vật: Với diện tích rừng 486.688 ha, trong đó rừng tự nhiên
447.837 ha, rừng trồng 38.851ha, trong đó có 17.397 ha rừng thông, diện tích không
có rừng 146.386 ha. Thực vật ở Quảng Bình đa dạng về giống loài: có 138 họ, 401
chi, 640 loài khác nhau. Rừng Quảng Bình có nhiều loại gỗ quý như lim, gụ, mun,
huỵnh, thông và nhiều loại mây tre, lâm sản quý khác. Quảng Bình là một trong
những tỉnh có trữ lượng gỗ cao trong toàn quốc. Hiện nay trữ lượng gỗ là 31triệu
m3.

Tài nguyên biển và ven biển: Quảng Bình có bờ biển dài 116,04 km với 5
cửa sông, trong đó có hai cửa sông lớn, có cảng Nhật Lệ, cảng Gianh, cảng Hòn La,
Vịnh Hòn La có diện tích mặt nước 4 km2, có độ sâu trên 15 mét và xung quanh có
các đảo che chắn: Hòn La, Hòn Cọ, Hòn Chùa có thể cho phép tàu 3-5 vạn tấn vào
cảng mà không cần nạo vét. Trên đất liền có diện tích khá rộng (trên 400 ha) thuận
lợi cho việc xây dựng khu công nghiệp gắn với cảng biển nước sâu.
Tài nguyên nước: Quảng Bình có hệ thống sông suối khá lớn với mật độ 0,8
- 1,1 km/km2. Có năm sông chính là sông Roòn, sông Gianh, sông Lý Hoà, sông
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
10
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Dinh và sông Nhật Lệ. Có khoảng 160 hồ tự nhiên và nhân tạo với dung tích ước
tính 243,3 triệu m3.
Tài nguyên khoáng sản: Quảng Bình có nhiều loại khoáng sản như vàng, sắt,
titan, pyrit, chì, kẽm và một số khoáng sản phi kim loại như cao lanh, cát thạch
anh, đá vôi, đá mable, đá granit Trong đó, đá vôi và cao lanh có trữ lượng lớn, đủ
điều kiện để phát triển công nghiệp xi măng và vật liệu xây dựng với quy mô lớn.
Có suối nước khoáng nóng 105oC. Trữ lượng vàng tại Quảng Bình có khả năng để
phát triển công nghiệp khai thác và chế tác vàng.
1 2.1.5 Tiềm năng tự nhiên:
Huyện Tuyên Hoá là một huyện có thế mạnh về rừng với 82.573,83 ha rừng tự
nhiên, 1.736,53 ha rừng trồng và 17,4 ha đất ươm giống. Rừng tự nhiên của Tuyên
Hoá có trữ lượng gỗ tương đối lớn, khoảng 3 triệu m
3
, với nhiều loại lâm thổ sản, gỗ
quý như dạ hương, huệ mộc, cánh kiến, lim, gõ, mun, dổi Tuy vậy tại khu vực
rừng Khe Nét có tuyến đường thiết kế đi qua là núi đá vôi không có gỗ qúy mà chỉ
có một số ít các cây có giá trị thấp về mặt kinh tế như tràm, hay đi qua các diện tích

trồng màu của người dân…cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ và nhân dân ở
đây nên việc đền bù giải tỏa dễ dàng.
1.2.2 Tình hình giao thông của khu vực dự án
Quảng Bình là một tỉnh có hệ thống giao thông vận tải tương đối thuận lợi.
Tuyến đường sắt Bắc - Nam, quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh đi qua hầu hết các
vùng dân cư và các vùng tiềm năng có thể khai thác. Quốc lộ 12A nối Quảng Bình,
Trung Lào và Đông Bắc Thái Lan. Bên cạnh đó tỉnh Quảng Bình, hệ thống giao
thông đường bộ, đường sông nội tỉnh rất thuận lợi cho phát triển kinh tế. Quảng
Bình có 116,04 km bờ biển với cảng Gianh và cảng Hòn La thuận tiện trong vận tải
biển. Hệ thống sông ngòi dày đặc rất thuận tiện cho việc phát triển giao thông
đường thuỷ. Sân bay Đồng Hới đã được khánh thành để có thể đón được các máy
bay chở khách hạng nhẹ vào tháng 5-2008.
1.2.2.1 Hệ thống đường bộ
a, Hệ thống quốc lộ
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
11
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
+ Quốc lộ 1A đi qua tỉnh , với tổng chiều dài 122 km, có 5 cầu lớn trên
tuyến này là cầu Roòn, Gianh, Lý Hoà, cầu Dài và Quán Hàu, tình trạng thông xe
tốt, cho phép khả năng thông xe quanh năm.
+ Đường Hồ Chí Minh nhánh Đông: dài 200 km, có 51 cầu dài 3.814 m,
đã được nâng cấp, có khả năng thông xe bốn mùa
+ Đường Hồ Chí Minh phía Tây: dài 170 km, có 32 cầu dài 2.113 m
+ Quốc lộ 15 dài 69 km
+ Quốc lộ 12A từ Ba Đồn đến Mụ Dạ dài 145,5 km, tuyến đường này
đang được nâng cấp xây dựng, khả năng thông xe tốt cả 4 mùa
b, Hệ thống tỉnh lộ: Gồm 14 tuyến, có tổng chiều dài 364 km, có 29 cầu
các loại với tổng chièu dài là 401m, 3 ngầm có chiều dài 205 m. Mặt đường đã được

nhựa hoá dần trên các tuyến khả năng thông xe trên các hệ thống đường tỉnh lộ
tương đối tốt cả 2 mùa, trừ một số đoạn ngạp lụt trong thời gian ngắn.
c, Đường nội thị: có 34 km, nền dường rộng từ 6m dến 34 m, mặt đường
rộng từ 4m đến 22,5m.
d, Đường huyện xã có: 744 km đường huyện và 2.647 km đường xã, nèn
đường rộng từ 5 – 6m, hầu hết là mặt đường cấp phối. Khả năng thông xe của hệ
thống đường huyện , xã tương đối tốt. Toàn tỉnh có 5 xã chưa có đường ô tô về
trung tâm xã là Thuận Hoá, Châu Hoá, Cao Quảng, Ngư Hoá, Quảng Hải.
1.2.1.2 Hệ thống đường sông
Có 5 con sông chính, với chiều dài 472 km, có thể vận tải khai thác thuỷ là
- Sông Gianh (Linh Giang) dài 268 km (đã vào quản lý 121 km) gồm:
+Nguồn Nậy dài 130 k
+Nguồn rào Trổ dài 40 km
+Nguồn rào Nan dài 34 km
+Nguồn So dài 64 km
+ Biên độ triều 1,9 đến 2,2 m, trung bình là 1,2 đến 1,35 m
- Sông Roòn (sông Loan): dài 30 km
+ Biên độ triều 1,0 đến 1,2 m
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
12
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
- Sông Dinh dài 22 km, sông chưa được quản lý khai thác và hiện nay
đang bị bồi lấp mạnh
- Sông Nhật Lệ dài 152 km gồm:
+ Sông Kiến Giang dài 58 km, bắt nguồn từ chân núi 1001 chảy về ngã
ba Trần Xá
+ Sông Đại Giang 77 km bắt nguồn từ cuội về ngãn ba Trần Xá
+ Biên độ triều: 1,9 đến 2,2 m, trùng bình là 1,2 đến 1,35 m

+ Phương tiện đi lại : Sông Nhật Lệ 100 – 200 tấn, Sông Địa Giang,
Kiến Giang: dưới 10 tấn
1.2.1.3 Hệ thống bến cảng
Có 3 cảng đó là cảng Gianh, cho phép tàu có tải trọng dưới 2000 tấn, cảng
Nhật Lệ tàu tải trọng lên tới 200 tấn và cảng Hòn La cho phép tàu từ 5.000 đến
10.000 tấn cập bến
1.2.1.4 Đường sắt
Đường sắt đi qua tỉnh có chiều dài 172 km, có 19 ga, trong đó có 1 ga
chính là ga Đồng Hới. hệ thống đường sắt gồm có 18 cầu
Vận tải: Lực lượng vận tải phát triển nhanh, chủ yếu khu vực tập thể và tư
nhân. Khối lượng vận tải hàng năm đạt khoảng 5.100 ngàn tấn. Trong đó đường bộ
3.700 ngàn tấn, đường sông 1.200 tấn, đường biển 200 ngàn tấn. Khối lượng luân
chuyển hàng hoá hàng năm đạt từ 140 đến 160 triệu tấn/km.
Ô tô vận tải: xe tải , xe chở khách
Vận tải thuỷ: Tầu vận tải biển, tầu sông chở hàng, tầu sông chở khách
1.2.3 Thế mạnh du lịch:
Tuyên Hoá có nhiều địa danh lịch sử được công nhận cấp quốc gia và cấp tỉnh như
mộ đền thờ đề đốc Lê Trực ở Tiến Hoá (cấp quốc gia); Bãi Đức - xã Hương Hoá,
nơi chi bộ cộng sản đầu tiên của huyện được thành lập (cấp tỉnh), hang Lèn - Đại
Hoà, nơi đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ nhất họp năm 1945 (cấp tỉnh). Ngoài nhưng
địa danh lịch sử Tuyên Hoá còn có các di tích lịch sử được đề nghị công nhận như
làng Lệ Sơn- xã Văn Hoá, chùa Linh Sơn - xã Tiến Hoá, nhà và hang hoạt động của
cụ Lê An - lão thành cách mạng xã Tiến Hoá, chùa Hang - Lạc Sơn - xã Châu Hoá;
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
13
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
chùa Yên Quốc Tự - xã Mai Hóa; sân vận động Thuận Hoan; xưởng Trần Táo và
làng Còi xã Đồng Hoá, nơi trung đoàn 18 được thành lập. Những danh lam, thắng

cảnh ở Tuyên Hoá có điều kiện phát triển du lịch như động Chân Linh, hang ông -
xã Văn Hoá, lèn Bảng - xã Tiến Hoá, động Minh Cầm - xã Phong Hoá; lèn Tiên
Giới, thác núi xã Đức Hoá, hang Tiên - xã Cao Quảng, hệ thống hang lèn - xã Lâm
Hoá. Dọc tuyến đường Hồ Chí Minh có một số bản dân tộc của đồng bào Mã Liềng
là điểm xuất phát để phát triển văn hoá dân tộc trong tương lai
1.2.4 Định hướng phát triển kinh tế xã hội từ nay đến năm 2015
Huyện Tuyên Hóa tiếp tục đẩy mạnh công cuộc đổi mới, phát huy nội lực, tranh
thủ các chương trình, dự án, sự hỗ trợ đầu tư của nhà nước để phát triển và tăng
trưởng kinh tế với cơ cấu nông lâm ngư nghiệp công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp,
dịch vụ theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn. Tổ chức
thực hiện có hiệu quả 3 chương trình kinh tế trọng điểm của huyện (chương trình
chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp, chương trình xây dựng cơ sở hạ tầng,
chương trình phát triển tiểu thủ công nghiệp và ngành nghề nông thôn), chương
trình xoá đói giảm nghèo, xoá mái nhà tranh cho hộ nghèo; kiên cố hoá trường học,
dồn điền, đổi thửa; chú trọng sản xuất các mặt hàng xuất khẩu, quan tâm phát triển
kinh tế xã hội, củng cố an ninh quốc phòng, xây dựng hệ thống chính trị ngày càng
vững mạnh.
1.2.4.1 Các mục tiêu chủ yếu:
1. Tăng trưởng bình quân giá trị sản xuất đạt 8,5-9%
2. Chuyển dịch cơ cấu kinh tế :tỷ trọng nông lâm ngư: 39%, công nghiệp - xây
dựng: 19%, dịch vụ - thương mại: 42%.
3. Giá trị sản xuất nông lâm nghiệp thời kỳ 2010-2015 tăng bình quân hàng năm 8-
10%.
4. Giá tri sản xuất công nghiệp tiểu thủ công nghiệp thời kỳ 2010-2015 tăng bình
quân hàng năm 11-12%.
5. Sản lượng lương thực đạt 16,5-17 ngàn tấn.
6. Nhịp độ tăng trưởng thu ngân sách hàng năm đạt 12%.
7. Tỷ lệ phát triển dân số tự nhiên:1.2-1.3%.
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46

14
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
8. Phổ cập trung hoc cơ sở cho 100% số xã.
9. Cơ bản xoá hộ đói, giảm mạnh hộ nghèo.
10. Tỷ lệ số hộ có điện lưới đạt 100%.
11. Phủ sóng truyền hình đạt 90%, 80% dân cư được dùng nước sạch.
12. 100% số xã phường có ô tô về đến trung tâm xã, có điểm bưu điện văn hoá xã.
13. Giữ vững an ninh quốc phòng và trật tự an toàn xã hội.
Những lĩnh vực phát triển chủ yếu:
1.2.4.2 Nông nghiệp và phát triển nông thôn: Phát triển nông thôn toàn diện,
coi trọng đảm bảo an ninh lương thực và tăng nhanh nông sản hàng hoá, nhất là
hàng hoá phục vụ xuất khẩu. Chuyển dịch cơ cấu theo hướng phát triển mạnh cây
công nghiệp chế biến và tiêu thụ sản phẩm, chú trọng công tác giống và thuỷ, lợi
đưa các tiến bộ kỹ thuật đến mọi người dân nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và
sản lượng nông sản. Đẩy mạnh chương trình cải tạo đàn gia súc, gia cầm, phát triển
ngành nghề trong nông thôn, tạo việc làm và cải thiện đời sống nông thôn. Đẩy
mạnh việc cải tạo và nâng cấp các công trình thuỷ lợi, hạ tầng nông thôn. Chú trọng
hơn nữa việc chăm sóc và bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ. Tiếp tục đầu tư
để phát triển nuôi trồng thuỷ sản ở các ao hồ, sông suối ở những nơi có điếu kiện.
1.2.4.3 Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: Tập trung phát triển những ngành
có lợi thế trên địa bàn như sản xuất vật liệu xây dựng, khai thác đá, cát, sạn, chế
biến lương thực, lâm sản, dâu tằm, cao su, dầu lạc, phát triển cơ khí nhỏ phục vụ
sản xuất nông nghiệp, sửa chữa điện tử, dân dụng; trên cơ sở đó tạo ra nhiều ngành
nghề khác trong nông thôn, nhằm thu hút lao động tại chỗ, tạo thêm việc làm, phát
triển sản xuất hang hoá, kêu gọi vốn đầu tư nước ngoài, các thành phần kinh tế để
phát triển kinh tế.
1.2.4.4 Dich vụ: Phát triển mạng lưới thương mại, đa dạng hoá nhiều thành
phần kinh tế, lấy chợ trung tâm cụm xã làm đầu mối quan trọng thúc đẩy lưu thong
hàng hoá và dịch vụ, mở rộng giao lưu hàng hoá với các huyện bạn, tỉnh bạn.

Khuyến khích cácthành phần kinh tế phát triển dịsch vụ thương mại đến tận bản
làng, đưa các mặt hàng thiết yếu đến với đồng bào dân tộc vùng cao, vùng dân tộc ít
người.Đầu tư, tôn tạo, nâng cấp các điểm du lịch,xây dựng các cơ sở dịch vụ, khách
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
15
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
sạn để thu hút khách du lịch, phát triển và nâng cao chất lượng, hiệu quả hoạt động
thông tin liên lạc, vận tải và các loại hình dịch vụ khác. Phát triển các hoạt động tài
chính, ngân hàng nhằm khai thác mọi nguồn thu và cung cấp dịch vụ cho các ngành
kinh tế.
1.2.4.5 Phát triển cơ sở hạ tầng: Huy động tối đa các nguồn lực, tăng cường
thu hút các nguồn vốn để đầu tư xây dựng, củng cố, nâng cấp hệ thống cơ sở hạ
tầng kinh tế xã hội, đảm bảo phục vụ tốt hơn cho sản xuất và đời sống nhân
dân.Thực hiện tốt phương châm Nhà nước và nhân dân cùng làm, đồng thời tranh
thủ nguồn vốn của cáctổ chức quốc tế để đến năm 2015 nâng cấp toàn bộ hệ thống
giao thông nông thôn. 100% số xã có đường ô tô về đến trung tâm, đảm bảo thông
suốt giữa các vùng trong mùa mưa lũ. Đầu tư hoàn chỉnh hệ thống cấp nước cho thị
trấn và các vùng lân cận, phấn đấu đến năm 2015 có 95% dân cư được dùng nước
sạch, 100% số xã có nhà bưu điện văn hoá xã. Nâng cấp hệ thống trường học, bệnh
viện, trạm y tế, tăng cường cơ sở vật chất trong lĩnh vực văn hoá thông tin, thể dục
thể thao; phát triển mạng lưới các trạm phát lại, trạm thu phát TVRO để đảm bảo
mọi nhu cầu học tập, chữa bệnh, thông tin và đời sống tinh thần cho mọi người dân.

GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
16
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm

CHƯƠNG 2: TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT.
2.1. Quy trình, quy phạm thiết kế được áp dụng.
1. Tiêu chuẩn thiết kế đường bộ 22TCN-272- 01.
2. Tiêu chuẩn thiết kế hầm đường sắt và hầm đường ôtô
TCVN 4527-88
3. Tiêu chuẩn thiết kế hầm đường bộ (bản dự thảo)
4. Tiêu chuẩn làm hầm xuyên núi của Nhật .
2.2. Các tiêu chuẩn kỹ thuật.
a, Tiêu chuẩn về hầm:
Bán kính tối thiểu đường cong trong hầm được qui định để đảm bảo cho chạy xe
an toàn, đảm bảo tầm nhìn trong hầm.
Hiện nay chưa có Tiêu chuẩn về hầm đường bộ, tạm thời tham khảo Tiêu chuẩn
thiết kế Đường bộ 22TCN-273-01 và một số tiêu chuẩn thiết kế hầm ở nước ngoài
để rút ra một số nguyên tắc thiết kế tuyến hầm trên đường ôtô như sau:
1- Thông thường hầm đường bộ thiết kế dành cho 2 làn xe chạy 2 chiều,
nếu đường 4 làn xe thì thiết kế 2 hầm một chiều chạy song song nhau.Nếu có cơ
sở so sánh về hiệu quả kinh tế và kỹ thuật thì mới chọn phương án đường hầm
hai chiều với 4 làn xe.
2- Bán kính cong tối thiểu là 250m, chỉ khi nào không thể mở rộng được
bán kính cong mới cho phép dùng bán kính 150m.
Bảng 2.1.bán kính đường cong tối của hầm
Điều kiện địa hình
Bán kính đường cong R(m)
Hầm đường sắt Hầm đường bộ
Khó khăn 600 250
Bình thường 400 150
Đường hầm trong thành phố dùng để giải quyết giao cắt khác mức giữa các
tuyến trong nút giao thông. Vì vậy tuyến hầm thường nằm trên đường thẳng.
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46

17
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Khi mặt bằng nút phức tạp, là nút giao ngã năm, ngã sáu hoặc gặp những công
trình ngầm khác, tuyến hầm phải vòng tránh khi đó hầm buộc phải nằm trên đường
cong.
Đối với hầm vượt qua sông, đoạn hầm vượt qua khu vực dòng chảy chính thi
công chở nổi hạ chìm thì bắt buộc phải bố trí trên đường thẳng.
Tiêu chuẩn về bình đồ và trắc dọc hầm phụ thuộc vào tốc độ tính toán của luồng
xe.
Bảng 2.2 :trắc dọc trên đường
Cấp loại đường phố
Tốc độ tính
toán (km/h)
Bán kính cong
tối đa (m)
Bán kính cong
tối thiểu (m)
Dốc dọc
tối đa(%)
Đường cao tốc 120 3000-5000 600 4
Đường ưu tiên cấp 1 100 2000-5000 400 5
Đường khu vực 80 1000-1500 250 6
b, Trắc dọc trong hầm
Hầm có thể được thiết kế theo một hoặc hai hướng dốc. Hầm có dốc về một phía
có ưu điểm là thông gió tự nhiên tốt vì chênh cao giữa hai phía cửa hầm tạo ra
chênh lệch áp suất và sẽ luôn có một luồng gío tự nhiên thổi dọc theo đường hầm.
Tuy vậy hầm một hướng dốc có nhược điểm là gây khó khăn cho thi công khi ta tổ
chức đào từ hai phía cửa hầm, hướng đào từ phía cửa trên sẽ bị úng nước. Trong
giai đoạn khai thác sẽ có một lượng nước mặt từ phía trên dốc ngoài cửa chảy qua

hầm buộc phải tăng tiết diện rãnh thoát nước là nhược điểm thứ hai. Vì vậy chỉ với
đường hầm có chiều dài < 500m mới thiết kế một hướng dốc, chiều dài
≥
500m cần
phải thiết kế dốc về 2 phía.
Khi tạo dốc hai phía có góc gãy giữa hai hướng dốc. Để tạo tầm nhìn và độ êm
thuận khi tầu chạy, chênh lệch tuyệt đối giữa hai dốc không được vượt quá giá trị
cho phép, đối với đường sắt là 3‰. Để đảm bảo yêu cầu này người ta sử dụng một
đoạn chuyển tiếp gọi là đoạn dốc hòa hoãn có chiều dài tối đa 200m và độ dốc bằng
độ dốc tối thiểu để thoát nước, thông thường độ dốc này là 3‰, còn khi đường hầm
nằm trong vùng có lượng nước ngầm lớn thì độ dốc tối thiểu phải là 6‰. Chênh dốc
trên hầm đường bộ được vuốt nối bằng đường cong đứng lồi và đường cong đứng
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
18
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
lõm. Bán kính đường cong đứng phụ thuộc vào chênh dốc tuyệt đối giữa hai hướng
để đảm bảo tầm nhìn vượt xe của người điều khiển phương tiện.
Bảng 2.3: Bán kính cong trong hầm
Độ chênh dốc tuyệt đối
(%)
Bán kính đường cong lồi
(m)
Bán kính dường cong lõm
(m)
5-6.9 10000 2000
7-9.9 6000 1500
≥
10 4000 1000

Trong hầm đường bộ độ dốc tối đa quy định đối với đường hầm có chiều dài
≤
500m là 6%, các trường hợp còn lại là 4%. Độ dốc tối thiểu là 6‰ để đảm bảo thoát
nước dọc hầm được dễ dàng.
Dựa vào tiêu chuẩn kĩ thuật em có kiến nghị phương án thiết kế như sau:
- Cấp đường: Đường cấp III.
- Vận tốc thiết kế: + Trên tuyến đường: v
tk
= 80km/h.
+ Trong hầm: v
tk
= 40km/h.
- Khổ đường:
+ Trên tuyến: Đường 4 làn với dải phân cách rộng 1.2m
⇒
B=15.2m
+ Trong hầm: Mặt đường 4 làn xe :
. Bán kính tối thiểu của đường cong trên tuyến R
min
= 250
+ Trong hầm không bố trí đường cong
+ Độ dốc thiết kế trên tuyến i
tk
dao động từ 0.5% - 3%
+ Độ dốc dọc tối đa trong hầm i
h,max
=2 %.
+ Độ dốc dọc tối thiểu trong hầm i
min
= 0.6

oo
o
.
+ Độ dốc ngang mặt xe chạy i
n
=2%.
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
19
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC HẦM.
3.1. Mô tả địa chất công trình khu vực hầm.
Địa chất khu vực hầm gồm 3 loại địa chất chính:
1) Đất cát pha hạt thô màu vàng, cát pha, có độ cứng thuộc nhóm VIa –
VIII. Lớp này phân bố trên cùng có chiều dày từ 1- 5m.
2) Đá vôi nứt nẻ vừa, mức độ phong hóa thấp thuộc nhóm IIIa-IV. Lớp này
nằm dưới lớp cát pha và được nối với hai lớp đá vôi bởi vết nứt nẻ hẹp
hướng Tây- Nam, có góc dốc vết nứt 75
o
. Lớp này nằm giữa núi Khe Nét và
có chiều dày trong khoảng 55-200m.
3) Kẹp giữa hai lớp đá trầm tích cuội kết nứt nẻ và bị phong hóa thấp ở một
số địa điểm có độ cứng thuộc nhóm IVa – V. Lớp này nằm dưới lớp (1), và
tập trung chủ yếu về phần phía bắc của tuyến, có chiều dày biến thiên từ 20-
60m.
Tổng hợp địa chất khu vực mà hai tuyến hầm đi qua:
Bảng 3.1: Tổng hợp địa chất tuyến hầm một đi qua
Tên đất đá Phân bố
Hệ số

độ cứng
(
kp
f
)
Trọng
lượng
riêng
γ
(T/m3)
Góc ma sát
trong
ϕ
(độ)
Hệ số
nền tiêu
chuẩn k
o
(kg/cm
3)
Vị trí trên
tuyến
Đất cát pha
hạt thô màu
vàng
Phân bố
trên diện
rộng
0.8 1.5 35 50 Toàn tuyến
Đá vôi nứt nẻ

vừa
Phân bố
theo khu
vực
7 2.6 46.5 400
Km:2+670
-Km:2+940
Đá cuội kết
nứt nẻ
Phân bố
theo khu
vực
5 2.5 82.5 1700
Km:2+820
-Km:3+260


GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
20
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Bảng 3.2: Bảng tổng hợp địa chất tuyến hầm hai đi qua:
Tên đất đá Phân bố
Hệ số độ
bền
(
kp
f
)

Trọng
lượng
riêng
γ
(T/m3)
Góc ma sát
trong
ϕ
(độ)
Hệ số nền
tiêu
chuẩn k
o
(kg/cm
3)
Vị trí trên
tuyến
Đất cát pha
hạt thô màu
vàng
Phân bố
trên diện
rộng
0.8 1.5 35 50 Toàn tuyến
Đá vôi nứt nẻ
vừa
Phân bố
theo khu
vực
7 2.5 46.5 400

Km:0+900-
Km1+580
Đá trầm
tích dăm kết
Phân bố
theo khu
vực
5 2.5 70 300
Km:100-
Km1+400
3.2. Phân loại địa chất trong các khu vực dự kiến tuyến hầm đi qua.
Do hầm được thi công theo phương pháp NATM nên địa chất khu vực hầm
được phân loại theo chỉ tiêu RMR. Chỉ tiêu RMR đánh giá chất lượng đá thông qua
6 thông số. Bằng cách cho điểm các thông số và tính tổng số điểm đạt được thì sẽ
phân đất đá thành các cấp loại như sau:
Bảng 3.3: Bảng phân loại đá theo điểm số RMR .
Giá trị
RMR
70 - 100 60 - 80 40 - 70 30 - 60 25 - 50 20 - 40 < 20
Loại đá A B C
I
C
II
D
I
D
II
E
Cách cho điểm các thông số theo bảng sau:
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh

TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
21
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Bảng 3.4: Bảng tổng hợp cách tính điểm số RMR của khối đá
Thông số Loại giá trị
1
Độ bền
của đá
còn
nguyên
trạng
Chỉ số độ bền nén
điểm
>100Mpa
4-10
Mpa
2-4
Mpa
1-2
Mpa
Đối với giá trị
thấp sử dụng
TN nén 1 trục
Độ bền nén đơn
trục của đá
>200Mpa
100-250
Mpa
50-100

Mpa
25-50
Mpa
25-
5
1-
5
<1
Thang điểm 15 12 7 4 2 1 0
2
Chỉ tiêu RQD (%) 90-100 75-90 50-75 25-50 <25
Thang điểm 20 17 13 8 3
3
Khoảng cách giữa các khe
nứt (m)
>2 0.6-2 0.2-0.6
0.06-
0.2
<0.06
Thang điểm 20 15 10 8 5
4
Trạng thái các khe nứt (m)
Chiều dài các khe nứt (m) <1 1-3 3-10 10-20 >20
Thang điểm 6 4 2 1 0
Độ mở rộng khe nứt (mm) Không <0.1 0.1-1 1-5 >5
Thang điểm 6 5 4 1 0
Tính nhám của khe nứt
Rất
nhám
Nhám

Hơi
nhám
Nhám
mịn,
phẳng
Rất trơn,có
mặt trượt
Thang điểm 6 5 3 1 0
Sự lấp đầy của khe nứt
Không
có
Vật liệu
cứng
<5mm
Vật
liệu
cứng
> 5mm
Vật
liệu
mềm
<5mm
Vật liệu
mềm>5mm
Thang điểm 6 4 2 2 0
Mức độ phong hoá
Không
phong
hoá
Phon

g hoá
nhẹ
Phong
hoá
trung
bình
Phong
hoá
nặng
Phong hoá
hoàn toàn
Thang điểm 6 5 3 1 0
5 Tình
trạng
nước
Lượng nước vào mỗi
10m chiều dài hầm
(1lít/phút)
Không <10 10-25 25-125 >125
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
22
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
ngầm
Áp suất nước khe nứt 0 <0.1 0.1-0.2 0.2-0.5 >0.5
Điều kiện chung
Hoàn
toàn khô
ẩm

ướt
đẫm
nước
chảy
nhỏ
giọt
chảy thành
dòng
Thang điểm 15 10 7 4 0
Tùy thuộc vào điểm số RMR ta có thể xác định được thời gian tự ổn định không
chống của hang đào dựa vào bảng sau:
Bảng 3.5: Bảng tổng hợp thời gian tự đứng vững không chống của hang đào:
Giá trị RMR < 20 21 - 40 41 - 60 61 - 80 81 - 100
Thời gian tự đứng vững
1m – 30
phút
2.5m-10
phút
5m – 1
tuần
10m – 1
năm
15m – 20
năm
Lực dính c (kPa) < 100 100-200 200 - 300 300-400 > 400
Góc nội ma sát φ (độ) < 15 15-25 25 - 35 35 - 45 > 45

Hầm đi qua 3 lớp địa chất do đó ta phân loại địa chất cho 3 loại đất đá như sau:
Lớp thứ 1: Sỏi sạn cát pha có f
kp

= 0.8; k
0
= 50kG/cm
3

ϕ
=35. Đất thuộc đất cấp
3. Khi thi công ở đây cần có biện pháp đặc biệt để ổ định mặt guơng đào
Lớp thứ 2 : Đá cuội kết nứt nẻ vừa có f
kp
= 5, RQD=75%, R= 55-60 Mpa. Đây là
lớp địa chất khá tốt chủ yếu là đá vôi nứt nẻ vừa có đặc điểm:
+ Khoảng cách giữa các khe nứt vào khoảng 0.2 – 0.6 m.
+ Chiều dài của các khe nứt từ 3 – 10m.
+ Độ mở rộng của các khe nứt 1 – 5mm.
+ Nguyên sinh là đá trầm tích nên các khe nứt có đặc tính hơi nhám.
+ Do phía trên là lớp cát pha và bản thân là đá trầm tích nên các khe nứt được
lấp nhét bằng các vật liệu cứng >5mm.
+ Vì đá vôi đã nứt nẻ và trong điều kiện địa hình có điều kiện nước ngầm ở dạng
ẩm ướt nên cũng xảy ra hiện tượng phong hóa nhẹ.
Căn cứ vào bảng hệ thống phân loại điểm số khối đá do Bieniawski công bố và
đối chiếu với điều kiện địa chất khu vực hầm theo phương án 1 ta lập được bảng
tổng hợp điểm số cho lớp đá thứ nhất như sau:
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
23
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm

Bảng 3.6: Bảng tổng hợp điểm số của lớp đá thứ nhất

TT Danh mục các thông số Số liệu khảo sát Điểm số RMR Ghi chú
1 Độ bền nén đơn trục 100-250Mpa 7 tra bảng
2 Chỉ tiêu chất lượng đá RQD 75 17
3 Khoảng cáh giữa các khe nứt >2m 20
4 Chiều dài khe nứt 1-2m 4
Độ mở rộng khe nứt 0.1-1mm 4
Tính nhám của khe nứt nhám 5
Vật liệu lấp nhét khe nứt Vật liệu cứng >5mm 2
Mức độ phong hóa Nhẹ 5
5 Tình trạng nước ngầm Ẩm ướt 10
6 Hướng khe nứt Thuận lợi -2
Tổng điểm RMR 62
Lớp thứ 3: Lớp đá vôi nứt nẻ vừa có các chỉ số:
+ Độ bền khối đá còn nguyên trạng đạt khoảng 100 – 250Mpa
+ Chỉ số chất lượng đá đạt 75 – 90%
+ Đá ít bị nứt nẻ, các khe nứt rất ngắn và hẹp
+ Các khe nứt nhám và chất lấp đầy là các vật liệu cứng <5mm
+ Khu vực này chưa bị phong hóa và hoàn toàn khô ráo.
Bảng tổng hợp điểm số cho lớp địa chất thứ 2:
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
24
Trường ĐHGTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn Cầu- Hầm
Bảng.3.7: Bảng tổng hợp điểm số của lớp đá thứ hai
TT Danh mục các thông số Số liệu khảo sát Điểm số RMR Ghi chú
1 Độ bền nén đơn trục 100-250Mpa 7 tra bảng
2 Chỉ tiêu chất lượng đá RQD 75 17
3 Khoảng cáh giữa các khe nứt >2m 20
4

Chiều dài khe nứt 1-2m 4
Độ mở rộng khe nứt 0.1-1mm 4
Tính nhám của khe nứt Nhám 5
Vật liệu lấp nhét khe nứt Vật liệu cứng >5mm 2
Mức độ phong hóa Nhẹ 5
5 Tình trạng nước ngầm Ẩm ướt 10
6 Hướng khe nứt Thuận lợi -2
Tổng điểm RMR 62
Vậy địa chất lớp 3 là loại B. Thời gian tự đứng vững của lớp này là 10m trong
vòng 1năm. Lớp địa chất thứ 2 thuộc loại C1. Thời gian tự đứng vững của lớp này
là 5m – 1 tuần

Bảng 3.8: Bảng tổng hợp thời gian tự đứng vững của các lớp đá
Loại
đá
Phương
pháp
đào
Khoảng
cách đào
vượt
trước(m)
Bulông, neo đá
Lưới
thép
Bêtông
phun
(cm)
Lớp
chống

thấm
(mm)
Chiều
dài
(m)
Khoảng cách (m)
Theo
phương
ngang
Theo
phương
dọc
B
Toàn
gương
20 3 2.5 2,5
Đôi
khi
5 20
C
I
Đào
riêng
vòm và
tường
10 4 1.5 1.5
Trên
vòm
5(vòm),
3(vách)

20
3.3. Điều kiện thủy văn khu vực tuyến đi qua
Tuyến thiết kế qua vùng núi Khe Nét có sông sông, suối nhỏ thu nước từ trên
đồi chảy về sông Gianh chảy qua nên địa chất khu vực này cũng chịu ảnh hưởng
của nước ngầm. Tuy vậy do lưu vực nhỏ nên các sông này có lưu luợng nhỏ.
3.4. Dự kiến cấu tạo kết cấu và biện pháp công nghệ thi công hầm:
GVHD :PGS.TS Trần Đức Nhiệm Sv:Phạm Chí Linh
TS.Bùi Đức Chính Lớp: Đường hầm & Mêtro k46
25