Thiết kế sơ bộ hầm đường bộ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
PHẦN I:
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG
TRÌNH
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
I. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG TUYẾN HẦM
Hầm được xây nhằm rút ngắn được quãng đường di chuyển và giao thông
luôn được thông suốt, an toàn cho đoàn tàu chạy trên tuyến.Trước đây đoàn
tàu muốn qua khu vực này phải đi qua một quãng đường dài và thiếu an toàn
khi đi qua đoạn đường nút cổ chai. Với việc tuyến hầm này được xây dựng
sẽ giảm được đáng kể chi phí cho khai thác và chi phí cho công tác bảo đảm
an toàn cho các đoàn tàu qua lại. Trong tương lai, với sự phát triển mạnh mẽ
về kinh tế của cả nước và của khu vực tuyến hầm đi qua thì việc rút ngắn
thời gian vận chuyển sẽ cực kỳ quan trọng. Vì vậy việc xây dựng tuyến hầm
sẽ đáp ứng tốt nhu cầu đi lại trong quá trình phát triển kinh tế hiện tại và
tương lai.
II. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế hầm đường đường sắt đôi.
III. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ.
1. Quy trình và quy phạm thiết kế được áp dụng :
Tiêu chuẩn thiết kế hầm đường sắt và hầm đường ôtô TCVN 4527-
88
Tham khảo Tiêu chuẩn Nhật Bản dùng cho đường hầm xuyên núi.
Hướng dẫn thiết kế hầm Thủy công HDTL- C3-77
Tham khảo các tài liệu, tiêu chuẩn khác có liên quan.
2. Các tiêu chuẩn kỹ thuật :
- Cấp đường III .
- Vận tốc thiết kế V

tk
= 85 km/h .
- Đường sắt khổ 1435 .
- Bán kính tối thiểu đường cong trên tuyến R = 400 .
- Độ dốc thiết kế trên tuyến i
tk

= 4‰ .
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
- Độ dốc dọc tối đa trong hầm i
h,max
= 20‰ .
- Độ dốc dọc tối thiểu trong hầm i
min =
4‰ .
- Độ dốc ngang mặt xe chạy i = 3% .
IV. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC CÔNG TRÌNH.
1. Vị trí công trình.
Tuyến đường chạy theo hướng Bắc –Nam. Đây là khu vực có nhiều
núi cao trung bình, địa hình phức tạp. Tại đây thường xuyên xảy ra hiện
tượng đá lở và trượt taluy. Chính do địa hình nhiều núi cao và chắn ngang
tuyến cho nên phương án làm hầm giao thông xuyên núi là hiệu quả về mặt
kinh tế và khai thác. Tuyến hầm được nghiên cứu đầu tư và xây dựng.
2. Khí hậu.
Khu vực tuyến hầm đi qua là khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm ướt.Thông
thường khí hậu khu vực này có hai mùa rõ rệt là mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10) và
mùa khô (từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau). Lượng mưa trung bình dao động từ 1200

mm đến 2200 mm (trung bình là 1500 mm), độ ẩm ướt trung bình 85%, lượng bốc hơi
trung bình 938mm/năm. Vào mùa khô khí hậu tương đối tốt có nhiều thuận lợi cho xây
dựng các công trình hạ tầng cơ sở. Do đó ta nên chọn thời gian thi công vào mùa khô
3. Điều kiện địa hình, địa chất và GTVT.
Địa hình khu vực không đồng đều, gồm nhiều núi nằm sát nhau và trải
rộng trên toàn bộ khu vực. Núi có độ dốc lớn, xen kẽ là các vực sâu. Do
lượng mưa tại khu vực là khá lớn, đất đá phong hóa thường xuyên bị nước
mưa rửa trôi gây nên hiện tượng sụt lở trên diện rộng. Dưới lớp đất phong
hóa là lớp đá cát kết, đá vôi…
Sông suối trong khu vực có chiều dài không lớn. Tuy nhiên do núi có
độ dốc lớn nên sẽ hình thành các dòng chảy rất mạnh vào mùa mưa. Trong
khu vực có một số dòng nước ngầm trong núi đá vôi. Vì vậy rất dễ gặp hang
động caster.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Tất cả các yếu tố trên tạo nên dạng địa hình rất khó khăn và phức
tạp trong công tác vạch tuyến.
Tình hình giao thông trong khu vực chủ yếu là đường nhỏ dành cho
các phương tiện thô sơ, có độ dốc rất lớn. Rất không đảm bảo an toàn cho
người khi qua lại. Tuyến đường cũ để qua khu vực đi lại rất khó khăn, mất
thời gian và hao tổn nhiên liệu lớn.
Số liệu địa chất khảo sát được trình bày tại Bảng tổng hợp địa chất
của phương án Bảng1.
4. Nước ngầm.
Có các con sông nhỏ đang hoạt động, có nguồn gốc từ nước mưa hoặc
sương mù. Các khe nứt có chứa nước. Do vậy mực nước ngầm ảnh hưởng
đáng kể tới công tác thi công, nhất là tại vùng tụ thủy mà tuyến đi qua.
5. Khả năng cung cấp điện nước, vật liệu xây dựng.

Nguồn điện được cung cấp từ mạng lưới điện địa phương bằng đường
dây truyền tải điện 35kV, hai trạm biến áp được đặt gần hai cửa hầm. Tuy
nhiên để đảm bảo tiến đọ thi công cũng như các sự cố có thể xảy ra do mất
điện cần trang bị thêm 2 máy phát điện tại hai cửa hầm để sử dụng trong
những trường hợp cần thiết.
Nguồn nước ngầm tại khu vực được tận dụng để cung cấp cho dự án.
Vật liệu đất đá để thi công các đoạn đường đắp có thể tận dụng từ đất
đá đào hầm. Đá dùng cho công tác bêtông được khai thác tại mỏ đá gần công
trường.
6. Dự báo Giao Thông.
Tỷ lệ tăng trưởng giao thông phát triển theo các loại xe đối với những
năm dự báo (2010, 2020, 2030) được dựa trên mức tăng trưởng dân số,
kinh tế vùng và trong cả nước.
7. Quy định nồng độ khí độc cho phép.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Nồng độ khí độc trong hầm sau khi phương tiện qua 15 phút phải nhỏ
hơn nồng độ cho phép được quy định trong bảng 2.
Bảng 1: TỔNG HỢP ĐỊA CHẤT CỦA PHƯƠNG ÁN TUYẾN 1 V À 2
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Tên đất
đá
Phân
bố
Lớp Hệ số

độ
cứng
(
kp
f
)
Trọng
lượng
riêng
γ
(T/m3)
Góc
ma sát
trong
ϕ
(độ)
Môđun
đàn hồi E
(kG/cm
2
)
Hệ số
Poatxông
µ

Hệ số
nền tiêu
chuẩn
k
o

(kg/cm
3
)
Sét pha
nhẹ
Toàn
bộ
khu
vực
1 0,8 1.5 35 500 0.3 50
Phiến
thạch
chứa
Cát
Toàn
bộ
khu
vực
2 5 2.8 72.5 5
5
10×
0.4 400
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Bảng 2 QUY ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHÍ ĐỘC CHO PHÉP
(TCVN 4527-1988-tiêu chuẩn thiết kế hầm ô tô và hầm đường sắt)
Tên chất khí Kí hiệu
Nồng độ cho phép

(mg/l)
Oxýt cácbon CO 0.02
Oxýt nitơ N
2
O
5
0.005
Oxýt lưu huỳnh SO
2
0.02
Sunfua hiđrô H
2
S 0.01
Mêtan CH
4
0.002
Cácbonic CO
2
5.0
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
V. CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ.
1. Yêu cầu chung của công tác vạch tuyến trên bình đồ.
Khắc phục các yếu tố khó khăn của tuyến đường về bình đồ, trắc
dọc
Tuyến hầm phải phù hợp với tổng thể mạng lưới đường hiện tại
Các phương án tuyến phải xét đến sự thuận lợi cho thiết kế, đặc
biệt là thi công. Phù hợp với công tác vận chuyển vật liệu, tận dụng

được vật liệu tại chỗ nhằm giảm thiểu được chi phí xây dựng.
Sự lựa chọn của phương án phải dựa trên cơ sở phân tích , so sánh
về kinh tế trong thiết kế, thi công, khai thác. Đặc biệt là yếu tố an
toàn cho các phương tiện phải được bảo đảm.
Vạch tuyến bình đồ và trắc dọc của hầm được thiết kế đảm bảo các
chức năng và mục đích của hầm như là một phần của tuyến đường
theo địa hình, địa chất, sử dụng diều kiện môi trường dựa trên kết
quả khảo sát, đo đạc ngay tại hiện trường.
Vạch tuyến của bình đồ nên chọn hướng tuyến thẳng, đường cong
bán kính lớn để đảm bảo giao thông luôn thông suốt.
Độ dốc hầm đối với trắc dọc được lập phải lớn hơn 3‰ để đảm bảo
thoát nước tự nhiên trong quá trình thi công hầm. Để đảm bảo điều
kiện thông gió tốt trong hầm, giảm thiểu lượng khí thải của
phương tiện thì độ dốc dọc không 6‰.

2. Các phương án tuyến trên bình đồ.
Có các phương án tuyến hầm như sau để nối hai điểm A- B trên
bình đồ:
A. Phương án tuyến 1.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Hai hầm đơn chạy song song, mỗi hầm thiết kế cho một đoàn tàu
chạy một chiều.
Các thông số kỹ thuật của phương án của phương án:
+ Tổng chiều dài tuyến: 3206.7m
+ Chiều dài hầm trái:2213.4m,chiều dài hầm phải:
2215.5m
+ 2 đường dẫn dẫn riêng biệt vào cửa phía Bắc.Chiều dài

mỗi đường dẫn: 195.6m, i
c
=4‰. Đường dẫn này nằm trên
đường cong có bán kính R = 400 m.
+ Tổng chiều dài phần đường dẫn vào hầm phía Bắc là :
391.8 m.
+ Đoạn đường dẫn vào cửa hầm phía Nam cong R= 400m
và có chiều dài 238 m.
+ Tổng chiều dài phần đường dẫn vào hầm phía Nam là :
601.4 m.
+ Hầm được làm 1 hướng dốc. Dốc dọc từ cửa phía Bắc là
-5‰.
B. Phương án tuyến 2:
Một hầm đường sắt gồm hai đoàn tàu chạy, mỗi chiều mỗi
chiều một đoàn tàu chạy.
Phương án 2 cũng như phương án 1 tức là tuyến hầm đều thẳng
nên công tác thi công dễ dàng và việc thông gió cũng thuận lợi
hơn.
Các thông số kỹ thuật của phương án của phương án:
+ Tổng chiều dài tuyến: 3194.3m
+ Chiều dài hầm: 2213.4m
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
+ Tổng chiều dài phần đường dẫn vào hầm phía Bắc là :
386.9 m
+ Chiều dài đường dẫn ra cửa phía Nam là : 594m. Độ dốc
dọc đường dẫn: 4‰ một hướng dốc. đường dẫn vào hầm
nằm trên đường cong R= 500m, dẫn vào cửa hầm phía

Nam.
+ Hầm được làm 1 hướng dốc. Dốc dọc từ cửa hầm phía
Bắc là -5‰ dài 2213.4m
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
PHẦN II:
THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ
ĐƯỜNG HẦM
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
I. PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ THỨ NHẤT
1. Trắc dọc tuyến
a. Hầm phải :
- Vị trí cửa hầm phía Bắc: Km 415 +627.
- Vị trí cửa hầm Nam : Km417+848.6.
- Cao độ tự nhiên cửa hầm phía Bắc: +58.69 m.
- Cao độ đặt hầm ở cửa hầm phía Bắc : +46 m.
- Cao độ tự nhiên cửa hầm phía Nam : +45 m.
- Cao độ đặt hầm ở cửa phía Nam : +32 m.
- Chênh cao hai cửa hầm: 14 m
- Độ dốc dọc hầm là: -6‰.
- Chiều dài hầm thực tế cần xây dựng:2215.5m
b. Hầm trái :
- Vị trí cửa hầm phía Bắc: Km415+ 603.6
- Vị trí cửa hầm phía Nam: Km417+817
- Cao độ tự nhiên của cửa hầm phía Bắc: +58.82m.

- Cao độ đặt hầm ở cửa hầm phía Bắc là : +46m.
- Cao độ tự nhiên của cửa hầm phía Nam : +45m.
- Cao độ đặt hầm ở cửa phía Nam : 32m.
- Chênh cao hai cửa hầm: 14m
- Độ dốc dọc của hầm là:- 6‰
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
- Chiều dài hầm thực tế cần xây dựng: 2213.4m
2. Đường dẫn.
Khu vực trước cửa hầm có địa hình dốc thoai thoải nên việc đào bạt
tiến hành đơn giản và việc bố trí hai tuyến đường dẫn cũng không gặp mấy
khó khăn.
Tổng chiều dài đoạn dẫn của phương án 1 là 991.2 m. Đường dẫn ph ía
Bắc hầm được nối từ tuyến đường sắt cũ đến Km 425+431.4m thì tách làm
hai đường để dẫn vào 2 hầm. Đường cong dẫn vào cửa hầm có bán kính
cong R = 400m. Đường dẫn phía Nam có chiều dài 601.4m và nằm trên
đường cong có bán kính R = 500 m.
3. Đường hầm.
a. Khổ hầm và dựng khuôn hầm:
 Tĩnh không và các kích thước bên trong đường hầm:
+Mục đích của việc định ra tĩnh không hầm là bảo đảm cung cấp cho
người sử dụng một đường hầm an toàn, dịch vụ tốt, các hoạt động khai thác
diễn ra trôi chảy trong một không gian giới hạn, có bầu không khí dễ chịu và
một thời gian phục vụ lâu dài với chi phí bảo trì thấp nhất. Không một bộ
phận nào của công trình vĩnh cửu được vi phạm vào tĩnh không hầm.
+Tĩnh không (khổ giới hạn) là đa giác khép kín, nằm trên mặt phẳng
vuông góc với tim đường tạo thành khoảng không tối thiểu dành cho giao
thông, mọi chi tiết kết cấu của công trình trên đường đều phải nằm bên ngoài

đường bao giới hạn này.
+Giới hạn tĩnh không hầm cũng là cơ sở để xác định kích thước và
hình dạng mặt cắt kết cấu đường hầm.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
+Tĩnh không hầm trong đồ án này được lấy theo tiêu chuẩn thiết kế
hầm đường sắt và đương ô tô TCVN 4527- 88 như sau: khổ giới hạn của
đường sắt 1435 như hình vẽ :
3360
2800
4000
5500
345
3000
4500
4880
3750
Hình I.1: khổ hầm phương án 1
 Khuôn hầm:
Khuôn hầm của phương án 1 được dựng như hình vẽ
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
hÇm ph¶i
c
c
b

a
O2
O1
O'1
O'2
O3
R
3
R
2
R
2
R
3
O3
O'2
O'1
O1
O2
a
b
c
c
hÇm tr¸i
Hình I.2: khuôn hầm cho phương án 1
b. Kết cấu mặt xe chạy trong hầm
600
400
2
5

0
350
250
2700
1435
i=2%
HìnhI. 3: cấu tạo mặt xe chạy trong hầm.
c. Chọn kết cấu vỏ hầm.
 KC vỏ hầm được lựa chọn phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Kích thước sử dụng hợp lý
+ Diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất
+ Bảo đảm khả năng chịu lực và ổn định
+ Thoát nước, chiếu sáng, thông gió thuận lợi
+ Thi công dễ dàng, sử dụng cơ giới hóa thi công thuận tiện
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
 Phương án 1 có dạng kết cấu vỏ hầm như hình vẽ :
7280
8140
7280
8140
hÇm ph¶ihÇm tr¸i

Hình I.4: kết cấu vỏ hầm cho đất đá có f
kp
=5
d. Chọn kết cấu cửa hầm
 Vị trí cửa hầm.

Vị trí cửa hầm được xác định từ những thông số về kết cấu và kinh tế
có xét đến những điều kiện cụ thể của khu vực đặt cửa.
Việc tăng chiều sâu đường đào trước cửa hầm sẽ làm tăng giá thành
của cửa hầm, bạt dốc cửa hầm và gia cố chúng. Bạt dốc đỉnh hầm cao cũng
thường phá hoại sự ổn định của đá ở phần gần cửa và đòi hỏi tiến hành khối
lượng khá lớn công tác đất đá ở trên cao. Điều đó làm xấu điều kiện cơ giới
hoá công tác này.
Ngoài ra, chiều sâu đường đào lại bị hạn chế bởi chính tính chất của
đá mà đường đào xây dựng trong chúng. Trong điều kiện bất lợi việc tạo nên
đường dào sâu thường liên quan đến các hiện tượng trượt và sụt lở. Xét về
mặt đảm bảo thông xe an toàn thì đó là những nhân tố bất lợi.
Kinh nghiệm thiết kế chỉ ra rằng trong đất sét chiều sâu đường đào
trước cửa không vượt quá 12-15m. trong đá cứng có thể đạt tới 20-25m. Tuy
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
nhiên người ta thường lấy những trị số nhỏ hơn nhiều. Điều đó được giải
thích là khi mái dốc trước cửa lớn thì việc giảm bớt chiều sâu đường đào
trước cửa sẽ giảm đáng kể khối lượng công tác đất mà chiều dài hầm dài ra
không đáng kể bao nhiêu. Chiều sâu tối thiểu của đường đào trước cửa trong
đá cứng quyết định sao cho bên trên vòng vỏ hầm đầu tiên có lớp đá dày
(thường 2-3m) để đảm bảo thi công bằng phương pháp kín với sơ đồ công
nghệ thống nhất cho toàn hầm.
 Kết cấu cửa hầm.
Cửa hầm là bộ phận chuyển tiếp từ đường đào vào hầm. Cửa hầm có
tác dụng đảm bảo ổn định mái dốc trên cửa hầm và ta luy đường đào, đảm
bảo thoát nước từ trên sườn núi ra ngoài hầm. Cửa hầm là bộ phận duy nhất
lộ ra ngoài nên còn có tác dụng trang trí cho công trình. Đối với hầm nối
thông với mặt đất nằm ngang (hầm xe điện ngầm) bằng hầm nghiêng có bố

trí cho người lên xuống thì kết cấu đơn giản hơn vì không phải làm tường
chắn. Để chắn nước chỉ cần làm nhà bao che khu vực cửa hầm.
Cửa hầm thường gồm có cửa chính, tuỳ thuộc vào địa hình khu vực
cửa tường chính vuông góc hoặc chéo góc với trục hầm, rãnh thoát nước và
vòng vỏ hầm đầu tiên. Trong một số trường hợp (fkp < 2) để đảm bảo ổn
định tường chính và giảm khối lượng đường đào, trước cửa hầm trên một
đoạn nào đó có thêm các tường cánh có chiều cao thay đổi.
Để xây cửa tiến hành đào cắt và chống mái dốc trên hầm. Tường
chính được liên kết với vòng vỏ đầu bằng cốt thép hoặc đoạn thép hình. Các
biên của tường chính tựa trực tiếp lên mái dốc ta luy đường đào hoặc đường
cánh. Đáy tường chính chôn sâu vào nền và ta luy đường đào 1,4- 1,8m ( có
xét đến khả năng sói mòn và ổn định của tường chắn).
Nước chảy từ trên mái dốc trên hầm xuống được thu vào rãnh ngang
sau tường chính từ đó nước chảy theo rãnh có độ dốc 2% sang ta luy đường
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
đào rồi xuống rãnh dọc ở nền đường ( cũng có thể tổ chức chảy theo ống ).
Thành và đáy của rãnh nước được xây hoặc đổ bê tông để tránh sói mòn.
Để ngăn đá rơi từ trên mái dốc đỉnh hầm khoảng cách từ chân mái dốc
đến lưng tường chính không nhỏ hơn 1,5m, lớp đất đủ dày để giảm chấn
động do đá lăn từ trên mái dốc xuống.
Độ dốc của ta luy trước cửa hầm có thể lấy theo bảng sau:
f
kp
1:m
1.0
1.5
2.0

3.0
4.0
5.0
1: 1.50
1: 1.00
1: 0.8
1: 0.50
1: 0.30
1:0.25
Độ dốc của ta luy đỉnh hầm lấy thấp hơn một cấp so với ta luy đường
đào.
Cửa hầm có thể xây bằng đá hoặc bằng bê tông toàn khối. Kích thước
cơ bản của các bộ phận xác định bằng tính toán. Tường cánh, tường chính
tính như tường chắn đất.
Địa chất vùng cửa hầm tương đối yếu, vì vậy cần phải bố trí tường
chắn trước cửa hầm. Ta luy trước cửa hầm có độ dốc tương đối lớn, ta bố trí
neo giữ để ổn định ta luy cửa hầm
Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất tại khu vực em chọn kết cấu cửa
hầm như hình I. 8.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
18
N TT NGHIP THIT K S B
tim h?m
tim du?ng
ống thoát nuớc
Hộp kĩ thuật
+9
6
Lớp gia cố đá dăm XM

dày 22cm
BTN dày 10cm
Lề nguời đi bộ
2%
tim du?ng
tim h?m
+9
6
Hỡnh I.5: ca hm phng ỏn tuyn 1
Chi tit ca hm mi xem bn v b trớ chung cỏc phng ỏn s b.
e. H thng thụng giú
Phng ỏn th nht cú tng chiu di hm l 2300m nờn bt buc phi
b trớ thụng giú nhõn to.
H thng thụng giú trong cụng trỡnh ngm cú th phõn loi theo hai
loi sau : h thng thụng giú dc v ngang.
Tng chiu di hm trong phng ỏn th nht ny l 2300m, nhng
xe chy mt chiu nờn khụng khớ khụng b qun nờn em chn bin phỏp
thụng giú dc. Thụng giú dc: l to lung khớ thi dc trong ng hm,
ly lũng hm lm ng dn giú chớnh. Khi qut thụng giú cú th li dng
chiu thi ca giú t nhiờn v hiu ng pớt tụng tng hiu qu ca quỏ
trỡnh qut giú.
SVTH : NGễ B HUN LP NG HM Mấ TRễ
K44
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Sơ đồ thông gió sẽ được chọn trong đồ án này sẽ là sơ đồ thông gió
hút đẩy hỗn hợp: Trạm cấp gió bố trí ngoài hai phía cửa hầm, khi quạt gió có
rèm cửa đóng phía gió vào và mở cửa phía gió ra.
4. Thi công ,tổ chức thi công phương án
a. Khi tiến hành thiết kế và tổ chức phải tuân theo những quy tắc sau:

- Bảo đảm thời hạn và tìm mọi cách tăng tốc độ thi công.
- Cơ giới hoá cao nhất và tiến tới tự động hoá trong quá trình thi
công.
- Áp dụng các phương pháp và kỹ thuật thi công tiên tiến
- Áp dung tối đa các cấu kiện, chi tiết lắp ghép được chế tạo sẵn
trong nhà máy.
- Hạ giá thành.
- Khối lượng công trình tạm thời nhỏ nhất.
b. Chọn phương án thi công.
 Đào đất đá.
Từ số liệu khảo sát địa chất, đất đá phổ biến có f
kp
=5 do vậy ta chọn
phương án thi công hầm theo phương pháp khoan nổ, có sử dụng thêm các
kết cấu chống đỡ .
 Bốc dỡ- vận chuyển đất đá.
Gương đào có kích thước: - Rộng : 7.28 m
- Cao : 8.14 m
Sử dụng máy bốc dỡ Haggloader 10hr kết hợp với xe tải Volvo BM- A20C.
 Chống tạm.
Với điều kiện địa chất tương đối ổn định, hệ số độ cứng lớn (
5=
kp
f
),đồng thời để tăng tiến độ thi công, mở rộng không gian thi công, ta chọn
phương án chống tạm bằng neo chêm và bêtông phun . Đoạn hầm mở rộng
– hầm ngang ngoài việc sử dụng hệ chống đỡ tạm bằng neo chêm thì khoan
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
nổ tới đâu kết hợp cắm neo gia cố, dựng vòm chống thép và sử dụng Bêtông
phun để ổn định mặt đào.
 Đổ bê tông.
Vỏ hầm được đổ bê tông liền khối. Sử dụng máy bơm bê tông lấy từ
trạm trộn bê tông liên hợp phía ngoài hầm nhờ xe chuyên dùng chở bê tông.
 Chọn phương tiện thi công cơ giới.
+ Máy khoan.
Sử dụng máy khoan BOMER 352, 2 cần khoan.
+ Thuốc nổ.
Dùng thuốc nổ loại Amonit
BN
o
6
.
+ Khí tài hoả cụ.
• Kíp nổ : Sử dụng kíp điện loại số 8 nổ tức thời, kíp vi sai EDKZ
1,2, với độ giữ chậm tương ứng là 25,50, µs.
• Máy điểm hoả.
Sử dụng máy điểm hoả BMA 50/100.
 Số lượng kíp đấu song song : 50 kíp
 Số lượng kíp đấu nối tiếp : 100 kíp.
+ Phương tiện đổ bê tông.
Sử dụng máy bơm và phun BT chuyên dụng.
II. PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ THỨ HAI
1. Trắc dọc tuyến
- Vị trí cửa hầm phía Bắc: Km415+ 603.6
- Vị trí cửa hầm phía Nam: Km417+817
- Cao độ tự nhiên của cửa hầm phía Bắc: +58.82m.
- Cao độ đặt hầm ở cửa hầm phía Bắc là : +46m.

- Cao độ tự nhiên của cửa hầm phía Nam : +45m.
- Cao độ đặt hầm ở cửa phía Nam : 32m.
- Chênh cao hai cửa hầm: 14m
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
- Độ dốc dọc của hầm là:- 6‰
- Chiều dài hầm thực tế cần xây dựng: 2213.4m
2. Đường dẫn.
Khu vực trước cửa hầm có địa hình dốc thoai thoải nên việc
đào bạt tiến hành đơn giản và việc bố trí hai tuyến đường dẫn
cũng không gặp mấy khó khăn
Đường dẫn vào hầm phía Bắc có chiều dài 386.9m độ dốc
dọc 4‰ và nằm trên đường cong có bán kính R = 500m. Đường
dẫn phía Nam có chiều dài 594m , độ dốc dọc 4‰ và có bán
kính đường cong là R = 500 m.
3. Đường hầm.
Tương tự như đã trình bày trong phương án sơ bộ 1, ta cũng có:
a. Khổ hầm và dựng khuôn hầm:
Theo tiêu chuẩn thiết kế hầm đường sắt và đương ô tô TCVN 4527- 88, khổ
hầm đường sắt 2 làn tàu .
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Hình 1.6: khổ hầm phương án 2
b. Khuôn hầm:
Do hầm có 2 làn đường sắt tim hầm và tim đường trùng nhau.
Cách dựng khuôn hầm như sau:

Từ khổ hầm đã có, ta xác định hai điểm A và A’ ở góc trên của
khổ hầm và 2 điểm B , B’ như hình vẽ. Nối A với B , kẻ đường
thẳng đi qua trung điểm và vuông góc với AB . Đưòng thẳng
này sẽ cắt đoạn BB’ tại O
2
. Vẽ cung tròn bán kính O
2
A từ A
đến đáy hầm.
Lấy đối xứng O
2
qua tim hầm ta được O
1
.Tương tự ta vẽ được
cung tròn đi qua A’ như hình vẽ .
Giao nhau của hai bán kính R1 và R1’ là tâm O
3
. Lấy O
3
làm
tâm vẽ cung tròn AA’.
Nối các cung tròn đã dựng ta được đường khuôn hầm của PA2.
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
23
N TT NGHIP THIT K S B
Hỡnh 1.7: khuụn hm cho phng ỏn 2
c. Kt cu mt xe chy trong hm:
Tà vẹt
Đá ba lat

Rãnh thoát n!ớc
ống chứa cáp quang
ống dẫn n!ớc ngầm
dây điện
Hỡnh 1.8: cu to mt xe chy trong hm P/A2
d. Chn kt cu v hm.
Phng ỏn 2- cú dng kt cu v hm ng vi dng a cht vi
t ỏ cú f
kp
=5, t ỏ tng i cng, ớt nt n. Vỏch hang cú th
t ng vng. Tớnh toỏn chiu dy v v ly trờn ton b v hm
chiu dy l 25cm lc. (hỡnh 1.9)
SVTH : NGễ B HUN LP NG HM Mấ TRễ
K44
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ
Hình 1.9: kết cấu vỏ hầm cho đất đá có f
kp
=5
e. Chọn kết cấu cửa hầm.
- Vị trí cửa hầm: Xác định theo lí trình tuyến được trình bày ở
phần trên.
- Kết cấu cửa hầm:
Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất tại khu vực em chọn kết
cấu cửa hầm của phương án 2 như sau:
SVTH : NGÔ BÁ HUẤN LỚP ĐƯỜNG HẦM MÊ TRÔ
K44
25