THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG HẦM GIAO THÔNG XUYÊN NÚI

Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
trờng đại học giao thông vận tải
khoa công trình
bộ môn cầu hầm
Đồ án tốt nghiệp
chuyên ngành hầm
đề tài:
thiết kế và tổ chức thi công
HầM GIAO THÔNG XUYÊN NúI
hà nội 05/2010
Lời cảm ơn
**** ****
Sau nm nm hc tp ti trng H Giao thụng vn ti, di s ch dy
tn tỡnh ca cỏc thy cụ giỏo, c bit l cỏc thy cụ b mụn Cu Hm, nay em
ó hon thnh chng trỡnh hc tp v c nhn ỏn tt nghip.
Trong quỏ trỡnh thc hin ti, chỳng em ó gp phi rt nhiu khú khn
v sai sút do kin thc cũn hn ch v kinh nghim cũn thiu. Chỳng em ó
c thy G.S-T.S Nh Trỏng, v cỏc thy cụ trong b mụn Cu Hm ch
dn rt nhit tỡnh, chu ỏo hon thnh ỏn.
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-1-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
ỏn tt nghip do em thc hin hn khụng trỏnh khi nhng hn ch,
thiu sút. Em rt mong cú c s ch bo, cỏc ý kin nhn xột ca cỏc thy cụ
v c s gúp ý ca cỏc bn hc khc phc cho khim khuyt ca ti v
tip thu thờm kin thc, phc v cho quỏ trỡnh cụng tỏc sau ny.
Em xin gi li cm n n thy Nh Trỏng cựng cỏc thy cụ b mụn Cu
Hm ó hng dn, giỳp chỳng em rt nhiu trong quỏ trỡnh hc tp ti

trng v trong thi gian lm ỏn.
NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN









SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-2-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp

NHN XẫT CA GIO VIấN C DUYT












SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-3-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-4-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
MụC LụC
LI NểI U. .11
PHN I: 12
GII THIU CHUNG 12
CHNG 1: TấN CễNG TRèNH, V TR XY DNG
13
1.1. Tờn cụng trỡnh: Hm giao thụng xuyờn nỳi.
1.2. V trớ.
1.3. c im iu kin kinh t, xó hi.
1.4. iu kin giao thụng hin ti ca khu vc xõy dng.
1.5. c im a hỡnh, a mo khu vc cụng trỡnh.
1.6. iu kin khớ hu khu vc xõy dng.
CHNG 2: TIấU CHUN K
THUT 17
2.1. Quy trỡnh, quy phm thit k c ỏp dng. .17
2.2. Cỏc tiờu chun k thut.17
CHNG 3: NGHIấN CU A CHT CễNG TRèNH KHU VC
HM.21
3.1. Mụ t a cht cụng trỡnh khu vc hm21
3.2. Phõn loi a cht trong cỏc khu vc d kin tuyn hm i
qua 23
3.3. D kin cu to kt cu v bin phỏp cụng ngh thi cụng ng

hm.26
PHN II: 27
THIT K C S 27
PHNG N S B TH NHT
29
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-5-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
I - THIT K TUYN
HM 29
1.1. Nhng yu t hỡnh hc ca tuyn hm:29
1.2. Bỡnh din hm 29
II KCH THC HèNH HC CA NG TRONG
HM.31
2.1. Kh gii hn trong hm31
2.2. Cỏch dng khuụn hm 31
III - KT CU V
HM 33
3.1. Bờtụng phun (Shotcrete): 34
3.2. Neo: 36
IV - KT CU MT NG TU
CHY : 39
V PHềNG NC V THOT NC TRONG
HM 40
5.1. Cu to lp chng thm v hm 40
5.2. B trớ h thng rónh thoỏt.
5.3. Cu to rónh thoỏt nc.
VI - THIT K CA

HM.41
VII THễNG GIể V CHIU SNG TRONG
HM 44
7.1. Bin phỏp thụng giú:
7.2. S thụng giú.
7.3. Thit b qut giú.
7.4. Bin phỏp chiu sỏng v b trớ chiu sỏng.
VIII - BIN PHP THI CễNG CH
O 46
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-6-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
8.1. Bin phỏp o v chng ng hang.
8.2. Bin phỏp bc xỳc t ỏ thi.
8.3. Bin phỏp bờtụng v hm.
8.4. Bin phỏp thi cụng ca hm.
IX - NHNG KHI LNG THI CễNG
CHNH 47
PHNG N S B TH
II.48
I - THIT K TUYN
HM 48
1.1 Nhng yu t hỡnh hc ca tuyn hm: 48
1.2 Bỡnh din hm.49
II KCH THC HèNH HC CA NG TRONG
HM.52
2.1. Kh gii hn trong hm.
2.2. Cỏch dng khuụn hm.

III - KT CU V HM
54
3.1. Bờtụng phun (Shotcrete)
3.2. Neo
IV - KT CU MT NG TU CHY.
58
V PHềNG NC V THOT NC TRONG
HM 59
5.1. Cu to lp chng thm v hm 59
5.2. B trớ h thng rónh thoỏt.59
VI - THIT K CA
HM.60
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-7-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
VII THễNG GIể V CHIU SNG TRONG
HM 61
7.1. Bin phỏp thụng giú..61
7.2. Bin phỏp chiu sỏng v b trớ chiu sỏng62
VIII - BIN PHP THI CễNG CH
O 63
8.1. Bin phỏp o v chng ng hang 63
8.2. Bin phỏp bc xỳc t ỏ thi 63
8.3. Bin phỏp bờtụng v hm.63
8.4. Bin phỏp thi cụng ca hm 63
SO SNH CC PHNG N
TUYN 64
1. Phng ỏn 1:64

2. Phng ỏn 2:64
PHN III:. 66
THIT K K THUT.66
CHNG I GII THIU CễNG NGH O HM
NATM 67
1. Quỏ trỡnh lch s phỏt trin ca cụng ngh NATM 67
2. Khỏi nim chung v phng phỏp NATM 68
CHNG II TNH TON KT
CU.70
A. LP A CHT TH NHT 70
I. Cỏc s liu tớnh toỏn. ( fKP =6)
70
II. Xõy dng ng cong ỏp ng ỏp lc bin dng vỏch hang 71
2.1. Tớnh toỏn b tr.71
2.2. Xỏc nh ỏp lc hng tõm ln nht.71
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-8-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
2.3. Xỏc nh bỏn kớnh vựng do.71
2.4. Tớnh toỏn ng sut trong nn theo trng thỏi n hi do.72
2.5. Xỏc nh chuyn v vỏch hang..74
2.6. V ng cong quan h Pi~Ui.75
III TNH TON KT CU CHNG
.76
3.1. Tớnh toỏn kt cu .76
3.1.1. Tớnh toỏn lp bờ tụng phun76
3.1.2. Tớnh toỏn lp v bờ tụng78
3.2. Kim toỏn kt cu. 79

3.2.1. Kim toỏn lp bờ tụng phun 79
3.2.2. Kim toỏn lp v bờ tụng .80
3.3. Tớnh toỏn neo .81
3.3.1. Kh nng chu lc ca neo.81
3.3.2. Sc khỏng ca neo.83
B. LP A CHT TH HAI 83
I. Cỏc s liu tớnh toỏn. ( fKP =8)
84
II. Xõy dng ng cong ỏp ng ỏp lc bin dng vỏch hang 84
2.1. Tớnh toỏn b tr.84
2.2. Xỏc nh ỏp lc hng tõm ln nht.84
2.3. Xỏc nh bỏn kớnh vựng do.85
2.4. Tớnh toỏn ng sut trong nn theo trng thỏi n hi do.86
2.5. Tớnh toỏn chuyn v vỏch hang.88
2.6. V ng cong quan h Pi~Ui.89
III TNH TON KT CU CHNG
.89
3.1. Tớnh toỏn lp bờ tụng phun .89
3.2. Tớnh toỏn lp v bờ tụng 91
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-9-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
3.3. Kim toỏn lp bờ tụng phun v v hm . 93
3.4. Tớnh toỏn neo .94
CHNG III TNH TON KT CU THễNG
GIể.97
3.1. Phõn loi cỏc thnh phn khớ thi c hi trong ng hm trong giai
on khai thỏc 97

3.2. Xỏc nh lu lng khớ sch cn cung cp .98
3.3. Xỏc nh cỏc thụng s theo s thụng giú .101
3.4. Chn thit b qut giú. 102
PHN IV: 103
THIT K THI CễNG 103
CHNG I BIN PHP THI CễNG CH
O 104
1.1. iu kin thi cụng v cn c la chn bin phỏp o ng hang
104
1.2. Cỏc bin phỏp khai o ng hang 104
1.3. Bin phỏp khai o ng hang ch o.106
1.4. Bin phỏp chng ng hang .108
1.5. Thi cụng lp chng thm .108
1.6. bờ tụng v hm..108
1.7. Thi cụng cỏc hm ngang. .109
1.8. Thi cụng h thng rónh .109
1.9. Thi cụng ca hm .109
1.10. Trỡnh t cụng ngh .110
CHNG II THIT K THI CễNG CHI TIT V TNH TON CễNG
NGH. 111
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-10-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
2.1. Dng ng cong quan h ỏp lc bin dng theo tin o, bin
phỏp quan trc hi t.
111
2.2. Tớnh toỏn lng n v lp h chiu n mỡn cho t ỏ cú fkp=6 113
2.3. Chn thit b khoan v b trớ thit b khoan 125

2.4. Chn thit b bc xỳc vn chuyn, t chc dõy chuyn bc xỳc t ỏ
thi 125
2.5. Thit k thnh phn hn hp bờ tụng phun v bin phỏp thi cụng. 126
2.6. Thi cụng neo 128
2.7. Thit k vỏn khuụn v hm. 129
2.8. Chn thit b cp va v bờ tụng v hm 129
2.9. Thit k thụng giú trong hm 130
2.10. Thit k chiu sỏng trong hm 133
2.11. Cp v thoỏt nc trong thi cụng 133
CHNG III T CHC THI CễNG NG
HM 135
3.1. Lp biu chu k o ng hang 135
3.2. Lp dõy chuyn t chc thi cụng. 135
3.3. Lp k hoch tin . 139
3.4. B trớ mt bng cụng trng . 140
TI LIU THAM KHO. 141
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-11-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
LờI NóI ĐầU
**** ****
Giao thụng vn ti l mch mỏu ca c nc. Vỡ vy trong quỏ trỡnh
cụng nghip húa- hin i hoỏ t nc, giao thụng phi khụng ngng hon
thin v nõng cp nhm ỏp ng nhu cu i li v vn chuyn hng húa ngy
cng ln. H thng giao thụng ca nc ta phn ln cũn mc cht lng
thp, nht l cỏc vựng sõu, vựng xa.
H thng giao thụng bao gm nhiu loi hỡnh. vt qua cỏc chng
ngi do a hỡnh cú cỏc hỡnh thc nh Cu, Cng, Hm nc ta cỏc cụng

trỡnh hm xuyờn nỳi khụng nhiu, ch yu l hm ng st. Hm ng ụtụ
mi ch cú hm Hi Võn l hm cú chiu di ln.
Sau 5 nm hc tp ti trng, vi chuyờn ngnh Cu- Hm, em ó hon
thnh ti tt nghip THIT K CễNG TRèNH HM XUYấN NI.
ti gm 3 phn:
Phn 1: Phn gii thiu chung.
Phn 2: Thit k s b.
Phn 3: Thit k k thut.
Phn 4: Thit k thi cụng.
Vi kin thc ó cú, em mong s úng gúp c mt phn nh bộ trong
cụng cuc xõy dng t nc trong thi kỡ i mi.
H ni, 24/05/2010
Sinh viờn
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-12-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
V Quang Hng
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-13-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
PHN I
GII THIU CHUNG
CHNG 1: TấN CễNG TRèNH, V TR XY DNG
1.1. Tờn cụng trỡnh: Hm giao thụng xuyờn nỳi.
1.2. V trớ
Tuyn hm chy theo hng ụng Tõy. Tuyn ng st cú tc cao

nhm ci thin, phỏt trin kinh t cho khu vc min nỳi trong tng lai gn. õy
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-14-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
l khu vc cú nhiu nỳi cao, him tr, a hỡnh phc tp. a hỡnh cú dóy nỳi
cao v dc ln chy theo hng ụng Tõy, ti õy a cht tt nhng vic
lm ng men theo a hỡnh s gõy ra trc tr trong khai thỏc v thi cụng, c
bit l ng st. Do ú vic thay th ng b bng phng ỏn hm giao
thụng xuyờn nỳi l hiu qu hn v khai thỏc v kinh t. Hm nm trờn tuyn
tnh l 723, t Nha Trang i Lt.
1.3. c im iu kin kinh t, xó hi
Theo s liu iu tra ngy 1 thỏng 4 nm 2009 dõn s tnh Khỏnh Hũa l
1.156.903 ngi vi mt dõn s ton tnh l 222 ngi/km, t l tng dõn s
ca tnh bỡnh quõn t nm 1999-2009 l 1,1%. Hin nay cú 32 dõn tc ang sinh
sng trờn a bn tnh Khỏnh Hũa, trong ú dõn tc Kinh chim 95,3% sng
phõn b u khp huyn, th, thnh ph, nhng tp trung nhiu nht vn l cỏc
vựng ng bng, thnh ph, th xó, th trn. Dõn tc Raglai chim 3,4% sng tp
trung ch yu hai huyn Khỏnh Sn, Khỏnh Vnh trong cỏc bn lng. Dõn tc
Hoa chim 0,86% sng phõn tỏn, xen k vi ngi Kinh ti cỏc huyn ng
bng. Ngi Chm l c dõn bn a Khỏnh Hũa. Dõn s Khỏnh Hũa phõn b
khụng u.
Khỏnh Hũa l mt trong nhng tnh cú nn kinh t phỏt trin nhanh v
vng ca Vit Nam. Tng trng GDP ca tnh trong nm 2009 l 10,2%, cao
gn gp ụi so vi c nc. Vi nhng v trớ thun li v giao thụng, khớ hu ụn
hũa, phong cnh thiờn nhiờn a dng, Khỏnh Hũa cú nhng iu kin thun li
phỏt trin mnh ngnh thng mi - dch v, cụng nghip. Nụng nghip
khụng phi l th mnh, ch yu trng lỳa v mớa.
1.4. iu kin giao thụng hin ti ca khu vc xõy dng

Khỏnh Hũa cú h thng c s h tng v tng i phỏt trin, nm trờn
cỏc trc giao thụng quan trng ca c nc:
Quc l 1A chy dc ven bin t ốo C n Gnh ỏ Bc ni
lin vi cỏc tnh phớa Bc v phớa Nam
Quc l 26 ni Ninh Hũa vi k Lk v cỏc tnh Tõy Nguyờn.
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-15-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
ng 723 (Nha Trang i Lt)
Ton tnh hin cú 2.086 km ng giao thụng. Trong ú, ng do trung
ng qun lý di 224,38 km, chim 10,75%; ng do tnh qun lý di 254,95
km, chim 12,21%; ng do huyn qun lý di 327,47 km, chim 15,69% v
ng do xó qun lý di 1.566,97 km, chim 75%. Cht lng ng b:
éng cp phi, ng ỏ dm di 399,52 km chim 19,14%; ng nha di
362,77 km, chim 17,38% cũn li l ng t. Tt c cỏc xó ó cú ng ụ tụ
n tn trung tõm xó.
Khỏnh Hũa nm trờn tuyn ng st Bc Nam thun li cho vic liờn kt
vi c nc. Ga Nha Trang l mt trong nhng ga ln trờn tuyn ng st Bc
Nam ca Vit Nam, tt c cỏc tuyn tu la Thng Nht u dng õy. Ngoi
cỏc tu Thng Nht, cũn cú cỏc chuyn tu SN1-2, SN3-4 v chuyn tu 5 sao
u tiờn chy tuyn Si Gũn-Nha Trang. Ngoi ga Nha Trang, tnh cũn 12 ga
khỏc phõn b ti tt c cỏc huyn, th xó, thnh ph tr hai huyn min nỳi
Khỏnh Sn, Khỏnh Vnh v huyn o Trng Sa.
ng thy, hng khụng cng c chỳ ý u t xõy dng, thun li cho
vic giao lu trong nc v quc t.
1.5. c im a hỡnh, a mo khu vc
L mt tnh nm sỏt dóy nỳi Trng Sn, a s din tớch Khỏnh Hũa l nỳi
non, min ng bng rt hp, ch khong 400 km, chim cha n 1/10 din

tớch ton tnh. Min ng bng li b chia thnh tng ụ, cỏch ngn bi nhng
dóy nỳi n ra bin. Do ú i sut dc tnh, ngi ta phi i qua rt nhiu ốo
nh ốo C, ốo C Mó, ốo Chớn Cm, ốo Bỏnh t, ốo R Tng, ốo Rự Rỡ.
Khỏnh Hũa l mt tnh cú a hỡnh tng i cao Vit Nam, cao trung
bỡnh so vi mc nc bin khong 60 m. Nỳi Khỏnh Hũa tuy him nhng
nh cao chút vút, phn ln ch trờn di mt ngn một nhng gn vi di
Trng Sn, li l phn cui phớa cc Nam nờn a hỡnh nỳi khỏ a dng.
Phớa Bc v Tõy Bc tnh cú vựng nỳi cao thuc dóy Vng Phu cao hn
1000 m, trong ú cú dóy Tam Phong gm ba nh nỳi cao l Hũn Gi (cao
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-16-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
1264 m), Hũn Ngang (1128 m) v Hũn Giỳp (1127 m). Dóy Vng Phu - Tam
Phong cú hng tõy nam - ụng bc, kộo di trờn 60 km, to thnh ranh gii t
nhiờn gia ba tnh Khỏnh Hũa, Phỳ Yờn, k Lk. Cỏc nỳi thuc on gia ca
tnh thng cú cao kộm hn, cú nhiu nhỏnh õm ra sỏt bin to nờn nhiu
cnh p ni ting, gn vi nhng huyn thoi dõn gian v di tớch lch s, s
kin ca a phng. n phớa Nam v Tõy Nam, li xut hin mt vựng nỳi
rng, vi nhiu nh nỳi cao trờn 1500 m n trờn 2000 m, trong ú cú nh
Hũn Giao (2062 m) thuc a phn huyn Khỏnh Vnh, l nh nỳi cao nht
Khỏnh Hũa. Do cú nhiu nỳi cao, mt chia ct ln bi khe, sui, sụng to
thnh nhiu hm, vc, thung lng sõu, gõy khú khn cho giao thụng. Ngoi ra,
khu vc ny cũn cú thung lng ễ Kha, c bit n l mt vựng nguy him
cho hng khụng
ng bng Khỏnh Hũa nh hp, b chia ct bi cỏc dóy nỳi õm ra bin.
Chng nhng th, a hỡnh rng nỳi ca tnh khụng thun li cho quỏ trỡnh lng
ng phự sa, nờn nhỡn chung Khỏnh Hũa khụng phi l ni thun li phỏt
trin nụng nghip. Cỏc ng bng ln Khỏnh Hũa gm cú ng bng Nha

Trang - Diờn Khỏnh nm hai bờn sụng Cỏi vi din tớch 135 km; ng bng
Ninh Hũa do sụng Dinh bi p, cú din tớch 100 km. C hai ng bng ny
u c cu to t t phự sa c v mi, nhiu ni pha ln si cỏt hoc t cỏt
ven bin. Ngoi ra, Khỏnh Hũa cũn cú hai vựng ng bng hp l ng bng
Vn Ninh v ng bng Cam Ranh ven bin, cựng vi lng din tớch canh
tỏc nh vựng thung lng ca hai huyn min nỳi Khỏnh Sn v Khỏnh Vnh.
Cu to a cht ca Khỏnh Hũa ch yu l ỏ granit v ryolit, axit cú
ngun gc mỏc ma xõm nhp hoc phỳn tro kiu mi. Ngoi ra cũn cú cỏc loi
ỏ cỏt, ỏ trm tớch mt s ni. V a hỡnh kin to, phn t ca tnh Khỏnh
Hũa ó c hỡnh thnh t rt sm, l mt b phn thuc rỡa phớa ụng-Nam
ca a khi c Kom Tom, c ni lờn khi mt nc bin t i C sinh, cỏch
õy khong 570 triu nm. Trong i Trung sinh cú 2 chu k to sn inụxi v
kimờri cú nh hng mt phn n Khỏnh Hũa. Do quỏ trỡnh phong húa vt lý,
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-17-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
húa hc din ra trờn nn ỏ granit, ryolit ó to thnh nhng hỡnh dỏng c ỏo,
rt a dng, phong phỳ, gúp phn lm cho thiờn nhiờn Khỏnh Hũa cú nhiu cnh
p ni ting.
1.6. iu kin khớ hu khu vc xõy dng
Khỏnh Hũa l mt tnh vựng duyờn hi cc Nam Trung b, nm trong
khu vc khớ hu nhit i giú mựa. a hỡnh sụng sui cú dc cao nờn khi cú
bóo kốm theo ma ln, lm nc dõng cao nhanh chúng, trong khi ú súng bóo
v triu dõng li cn ng nc rỳt ra bin, nờn thng gõy ra l lt.
Nhit trung
bỡnh/thỏng
Mt Hai Ba T Nm Sỏu By Tỏm Chớn Mi
Mi

mt
Mi
hai
Cao nht (C) 27 28 29 31 32 32 32 32 32 30 28 27
Thp nht (C) 22 22 23 25 26 26 26 26 25 24 24 22
Lng ma (cm) 2,4 0,56 2,07 1,98 5,08 3,48 2,62 3,23 13,38 25,43 25,12 12,21
CHNG 2: TIấU CHUN K THUT
2.1. Quy trỡnh, quy phm thit k c ỏp dng
Tiờu chun thit k ng ụtụ TCVN 4054-2005
Tiờu chun ngnh cp k thut ng st 22TCN 362-07
Tiờu chun Nht Bn dựng cho ng hm xuyờn nỳi
Tiờu chun thit k hm ng st v hm ng ụtụ TCVN 4527-88
Tham kho cỏc ti liu, tiờu chun khỏc cú liờn quan.
2.2. Cỏc tiờu chun k thut
Theo 22TCN 362-07, ng st kh 1435mm c chia thnh cỏc cp k
thut sau:
- ng st cao tc
- ng st cn cao tc
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-18-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
- ng st cp 1
- ng st cp 2
- ng st cp 3
Bỏn kớnh ti thiu ng cong trong hm c qui nh m bo cho
chy xe an ton, m bo tm nhỡn trong hm. Bỏn kớnh ng cong nm ca
chớnh tuyn ng vi tng cp ng khụng c nh hn quy nh sau õy:
Cp ng Bỏn kớnh ng cong nm (m)

ng st cao tc 5.000
ng st cn cao tc 2.000
ng st cp 1 1.200
ng st cp 2 800
ng st cp 3 400
khu vc rng nỳi, on trc v sau nh ga, trong trng hp khú khn
khụng thc hin c quy nh trờn thỡ cho phộp ỏp dng nh sau:
Cp ng Bỏn kớnh ng cong nm ti thiu (m)
ng st cao tc Xem xột tc iu chnh
ng st cn cao tc 600
ng st cp 1 400
ng st cp 2 300
ng st cp 3 250
Trc dc trong hm
Hm cú th c thit k theo mt hoc hai hng dc.Hm cú dc v mt
phớa cú u im l thụng giú t nhiờn tt vỡ chờnh cao gia hai phớa ca hm to
ra chờnh lch ỏp sut v s luụn cú mt lung gớo t nhiờn thi dc theo ng
hm. Tuy vy hm mt hng dc cú nhc im l gõy khú khn cho thi cụng
khi ta t chc o t hai phớa ca hm, hng o t phớa ca trờn s b ỳng
nc. Trong giai on khai thỏc s cú mt lng nc mt t phớa trờn dc
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-19-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
ngoi ca chy qua hm buc phi tng tit din rónh thoỏt nc l nhc im
th hai. Vỡ vy ch vi ng hm cú chiu di <300m mi thit k mt hng
dc, chiu di

300m cn phi thit k dc v 2 phớa.

Khi to dc hai phớa cú gúc góy gia hai hng dc. to tm nhỡn v
ờm thun khi tu chy, chờnh lch tuyt i gia hai dc khụng c vt quỏ
giỏ tr cho phộp, i vi ng st l 3. m bo yờu cu ny ngi ta s
dng mt on chuyn tip gi l on dc hũa hoón cú chiu di ti a 200m
v dc bng dc ti thiu thoỏt nc, thụng thng dc ny l 3,
cũn khi ng hm nm trong vựng cú lng nc ngm ln thỡ dc ti
thiu phi l 6. Chờnh dc trờn hm c vut ni bng ng cong ng li
v ng cong ng lừm. Bỏn kớnh ng cong ng ph thuc vo chờnh dc
tuyt i gia hai hng m bo tm nhỡn vt xe ca ngi iu khin
phng tin.
Bng 4 Nguyờn tc thit k bỏn kớnh cong ng
chờnh dc tuyt i
(%)
Bỏn kớnh ng cong li
(m)
Bỏn kớnh dng cong
lừm (m)
5-6.9 10000 2000
7-9.9 6000 1500

10 4000 1000
Trờn ng st, dc dc cú nh hng ln n sc kộo ca u mỏy i
vi on tu. Khi thit k tuyn phi cn c vo sc kộo ca u mỏy quyt
nh dc ch o cho ton tuyn. Khi chy trong hm do sc cn ca khụng
khớ b dn ộp trong hm, do m lm gim ma sỏt bỏm vo bỏnh xe vi ng
ray nờn sc kộo u mỏy b gim. Mun m bo c sc kộo thit k thỡ
ng qua hm phi c gim dc tng ng vi s gim sc kộo. Mt khỏc
sc cn ch yu phớa u on tu, khi u mỏy bt u chui vo hm ton b
on toa vn cũn nm ngoi ng dn phớa ca hm, nu on ng ny cú
dc bng dc thit k thỡ u mỏy s khụng kộo ni. Do vy trit gim

SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-20-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
dc phi thc hin trờn sut chiu di t hai on ng dn lờn dc hai phớa
ca hm v chiu di ng hm.
Theo TCVN 4054-2005, dc dc trong hm khụng ln hn 4% v khụng nh
hn 0.3%
Theo 22TCN362-07, dc dc ti a ca chớnh tuyn trờn ng thng theo
cp ng c quy nh khụng ln hn tr s bng sau:
Cp ng dc dc ti a ()
ng st cao tc 25
ng st cn cao tc 25
ng st cp 1 12
ng st cp 2 18
ng st cp 3 25
khu vc rng nỳi, on trc v sau ga, trong trng hp khú khn khụng
thc hin c quy nh trờn thỡ cho phộp:
Cp ng dc dc ti a ()
ng st cao tc 30
ng st cn cao tc 30
ng st cp 1 18
ng st cp 2 25
ng st cp 3 30
Kh ray: 1435mm, u mỏy diezel.
Vn tc thit k: tuyn ng st chy trong tnh l, giao ct cựng
mc vi ng b trong mt s trng hp nờn ta thit k vi vn tc
Trờn tuyn: V= 80 km/h
- Bỏn kớnh ti thiu ca ng cong nm trờn tuyn:

R
min
= 300m
- Bỏn kớnh ti thiu ca ng cong ng li trờn tuyn:
R

= 6000m, ng cong lừm R= 1500m.
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-21-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
- Trờn ng cong, trong ng hm, dc dc ti a phi c
chit gim.
Dc dc ti a trong hm: i
h,max
= mi
tk
- i
t
i
tk
: dc thit k= 1%
m: h s trit gim dc
L(m) 300 300-1000 1000-3000 >3000
m 1.0 0.9 0.85 0.75-0.8
i
t
: dc tớnh i sc cn u mỏy khi chy trờn ng cong
i

t
=0
i
h,max
= 0.9
ì
1=0.9%
- - Dc dc ti thiu trong hm: i
h,min
= 0.3% m bo thoỏt nc
CHNG 3: NGHIấN CU A CHT CễNG TRèNH KHU
VC HM
3.1. Mụ t a cht cụng trỡnh khu vc hm
Hm nm trong khu vc a cht cũn nguyờn sinh khụng cú nhng bin ng
ln do ú a cht khu vc hm khụng quỏ phc tp. a cht hm gm 3 lp
t ỏ chớnh nh sau:
1) ỏ phin sột cng, cỏt kt, cui kt mm, cng cp V. Lp ny phõn
b trờn cựng cú chiu dy t 2m-5m, cng lờn cao chiu dy lp sột cng
tng.
2) ỏ Riolớt poofia, phong hoỏ mnh, v dm v v khi, cng cp IV. Lp
ny nm di lp (1), lp phõn b trong ton b khu vc kho sỏt v cú
chiu dy bin i t 30m 100m. Cng lờn nh chiu dy lp ny cng
ln.
3) ỏ riolit poocfia, mu xỏm xanh, ớt nt n, cng cp III. Loi ny phõn b
vi ton b chiu dy phớa di.
ỏ Riolit poocfia l loi khụng thm nc v khụng cú nc ngm trong
lũng t ỏ. Nc chy trong ỏ l loi nc mt trong quỏ trỡnh thm qua lp
a cht (1) thm xung lp ỏ khụng thm nc ny v tn ti trong cỏc khe
nt ca t ỏ. Do ú lp a cht (2) l lp b phong hoỏ mnh ng thi cú v
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng

Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-22-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
dm v v khi sinh ra nhiu khe nt nh dn ti nc thm qua cỏc khe nt
gõy m nh vựng t ny.
Mc nc ngm nm cao khu vc bỡnh nguyờn di chõn nỳi do ú trong
khu vc t hm khụng cú nc ngm.
S liu a cht c trỡnh by ti cỏc bng tng hp a cht sau:
Bng 2: BNG TNG HP A CHT PHNG N 1.
Tờn t ỏ Phõn b H s

cng
(f
kp
)
Trng
lng
riờng

(T/m
3
)
Gúc ma
sỏt
trong

()
Mụdun
n hi

E
(MPa)
H
s
poss
oi
à
H s nn
tiờu chun
k
o
(kg/cm
3
)
ỏ phin thch
khụng cng,
t sột dớnh.
theo khu vc
d
tb
= 2.5m
2 1,8 30
0,2.
3
10
0,25 100
ỏ Riolớt
poofia, phong
hoỏ mnh, v
dm v v

khi,
Theo khu vc
v cú chiu dy
trung bỡnh l
100m
6 2,5 35 14.10
3
0,3 600
ỏ Riolit
poocfia, mu
xỏm xanh, ớt
nt n
Theo khu vc
cú chiu dy
ln
8 2,5 40 24.10
3
0,35 1700
Bng 3: BNG TNG HP A CHT PHNG N 2.
Tờn t ỏ Phõn b H s

cng
(f
kp
)
Trng
lng
riờng

(Tm

3
)
Gúc ma
sỏt
trong

()
Mụdun
n
hi E
(MPa)
H s
possoi
à
H s nn
tiờu chun
k
o
(kg/cm
3
)
ỏ phin sột
cng, cỏt kt,
cui kt mm
theo khu vc
d
tb
= 2.5m
2 1,8 30
0,2.

3
10
0,25 100
ỏ Riolớt
poofia,phong
hoỏ mnh, v
Theo khu vc
v cú chiu
dy trung bỡnh
6 2,5 35 14.10
3
0,3 600
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-23-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
dm v v
khi,
l 100m.
ỏ Riolit
poocfia, mu
xỏm xanh, ớt
nt n
Theo khu vc
cú chiu dy
ln
8 2,5 40 24.10
3
0,35 1700

3.2. Phõn loi a cht trong cỏc khu vc d kin tuyn hm i qua
Trong xõy dng hm cú nhiu phng phỏp phõn loi t ỏ khỏc nhau
nhng ch yu l phng phỏp cho im khi ỏ, õy phõn loai theo RMR.
Bng 4: Bng phõn loi ỏ theo im s RMR.
Giỏ tr RMR 70 - 100 60 - 80 40 - 70 30 - 60 25 - 50 20 - 40 < 20
Loi ỏ A B C
I
C
II
D
I
D
II
E
Hm i qua 2 lp a cht 2,3 do ú ta phõn loi a cht cho hai loi t ỏ nh
sau:
Lp th 2: ỏ Riolớt Foocfia, phong hoỏ mnh, v khi v dm, f
kp
=6,
RQD=50-60%. Loi ỏ ny l loi ỏ cỏch nc v khụng cha nc, nc ch
yu trong ỏ l nc mt qua i nt n.
Bng5: Bng tng hp tớnh im s RMR khi ỏ ca lp 2.
Thụng sú Loi giỏ tr
1 bn
ca ỏ
cũn
nguyờn
trng
Ch s bn
nộn im

>100Mp 4-
10Mpa
2-4Mpa 1-
2Mpa
i vi giỏ
tr thớ
nghim nờn
n trc
bn nộn
n trc ca
ỏ
>250Mpa 100-
250Mpa
50-
100Mpa
25-
50Mpa
25-
5
1-
5
<1
Thang im 15 12 7 4 2 1 0
2 Ch tiờu cht lng ỏ
RQD (%)
90-100 75-90 50-75 25-50 <25
Thang im 20 17 13 8 3
3 Khong cỏch gia cỏc
khe nt (m)
>2 0.6-2 0.2-0.6 0.06-

0.2
<0.06
Thang im 20 15 10 8 5
Trng thỏi cỏc khe nt (m)
Chiu di cỏc khe nt
(m)
<1 1-3 3-10 10-20 >20
Thang im 6 4 2 1 0
Tớnh nhỏm ca khe nt Rt nhỏm Nhỏm Hi Nhỏm Rt trn,cú
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-24-
Bộ môn Cầu Hầm GVHD: GS.TS Đỗ Nh Tráng
Đồ án tốt nghiệp
nhỏm mn,
phng
mt trt
Thang im 6 5 3 1 0
4 S lp y ca khe nt Khụng cú Vt liu
cng <5
mm
Vt liu
cng >
5 mm
Vt
liu
mm <
5mm
Vt liu
mm>5mm

Thang im 6 4 2 2 0
5 Mc phong hoỏ Khụng
phong
hoỏ
Phong
hoỏ nh
Phong
hoỏ
trung
bỡnh
Phong
hoỏ
nng
Phong hoỏ
hon ton
Thang im 6 5 3 1 0
6 Tỡnh
trng
nc
ngm
Lng nc
vo mi 10m
chiu di
hm
(1lớt/phỳt)
Khụng <10 10-25 25-125 >125
iu kin chung Hon
ton khụ
m t m
nc

chy
nh
git
chy thnh
dũng
Thang im 15 10 7 4 0
Theo u bi vi cỏc s liu ta cú tng RMR ca lp th 2 tớnh cho ton b
chiu di hm i qua lp th 2 l:
RMR = 7+13+15+6+3+2+1+10 = 57
Vy a cht lp 2 l loi C
I
Lp th 3: ỏ riolit foocfia, mu xỏm xanh, ớt nt n, f
kp
=8, RQD = 80-95%.
Bng6: Bng tng hp tớnh im s RMR khi ỏ ca lp 3
Thụng sú Loi giỏ tr
1 bn
ca ỏ
cũn
nguyờn
trng
Ch s bn
nộn im
>100Mp 4-
10Mpa
2-4Mpa 1-
2Mpa
i vi giỏ
tr thớ
nghim nờn

n trc
bn nộn
n trc ca
ỏ
>250Mpa 100-
250Mpa
50-
100Mpa
25-
50Mpa
25-
5
1-
5
<1
Thang im 15 12 7 4 2 1 0
2 Ch tiờu cht lng ỏ
RQD (%)
90-100 75-90 50-75 25-50 <25
Thang im 20 17 13 8 3
3 Khong cỏch gia cỏc >2 0.6-2 0.2-0.6 0.06- <0.06
SVTH: Vũ Quang Hng GVĐD: Th.s Bùi Văn Dỡng
Lớp : Đờng Hầm & Mêtrô K46
-25-