Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thi công phù hợp cho hầm giao thông tại nút giao thông đại học quốc gia thành phố hồ chí minh, quận thủ đức thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ VÀ ĐỊA CHẤT
---------------------------

TRẦN MAI BẢO TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ
THI CÔNG PHÙ HỢP CHO HẦM GIAO THÔNG
TẠI NÚT GIAO THÔNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, QUẬN THỦ ĐỨC,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ VÀ ĐỊA CHẤT
---------------------------

TRẦN MAI BẢO TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ
THI CÔNG PHÙ HỢP CHO HẦM GIAO THÔNG
TẠI NÚT GIAO THÔNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, QUẬN THỦ ĐỨC,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm

Mã số
: 60580204

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGƠ DỖN HÀO

HÀ NỘI – 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày ….. tháng 04 năm 2014
Tác giả

Trần Mai Bảo Trường


MỤC LỤC

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các hình
Danh mục các bảng
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
NGẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .................................................. 4

1.1. Tình hình xây dựng cơng trình ngầm trên thế giới .................................... 4
1.2. Tình hình xây dựng cơng trình ngầm tại Việt Nam ................................. 12
CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI VỆC LỰA CHỌN
PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM................................. 17
2.1. Phân loại cơng trình ngầm ....................................................................... 17
2.1.1. Phân loại theo kỹ thuật đào phá, bóc tách đá .................................... 17
2.1.2. Phân loại theo điều kiện phương pháp thi cơng cơng trình ngầm .... 18
2.1.3. Phân loại theo sơ đồ thi công và cách chống giữ.............................. 18
2.1.4. Phân loại theo chức năng .................................................................. 21
2.1.5. Phân loại theo đặc điểm lối thông với mặt đất.................................. 21
2.1.6. Phân loại theo độ sâu bố trí cơng trình ngầm ................................... 21
2.1.7. Phân loại theo góc nghiêng của cơng trình với mặt phẳng ngang .... 21
2.1.8. Phân loại theo kích thước cấu tạo ..................................................... 22
2.2. Các phương pháp chủ yếu thi công cơng trình ngầm .............................. 22
2.2.1. Thi cơng theo phương pháp lộ thiên ................................................. 23


2.2.1.1. Phương pháp hố móng ................................................................. 24
2.2.1.2. Phương thức hạ dần ..................................................................... 27
2.2.2. Phương pháp hạ chìm (dìm).............................................................. 28
2.2.3. Thi công theo phương pháp ngầm .................................................... 31
2.2.3.1. Phương pháp khoan nổ mìn truyền thống .................................... 31
2.2.3.2. Phương pháp thi cơng đường hầm mới của Áo (NATM)............ 33
2.2.3.3. Phương pháp đào hầm bằng cơ giới hoá (TBM và SM).............. 35
2.2.3.4. Phương pháp kích đẩy (pipe jacking) .......................................... 39
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ thi công cơng trình
ngầm theo phương pháp đào ngầm ................................................................. 43
2.3.1. Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn .............................. 43
2.3.2. Hình dạng và kích thước mặt cắt ngang cơng trình .......................... 44
2.2.3. Độ dốc dọc và độ cong của cơng trình ngầm.................................... 44

2.2.4. Chiều sâu bố trí cơng trình ................................................................ 46
2.2.5. Độ ổn định cho cơng trình trên mặt và cơng trình liền kề ................ 46
2.2.6. Khả năng tài chính và hiệu quả kinh tế ............................................. 48
CHƯƠNG 3: CHỨC NĂNG CỦA ĐƯỜNG HẦM VÀ THỰC TRẠNG KHU
VỰC THI CÔNG HẦM TẠI NÚT GIAO THÔNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ........................................................................ 49
3.1. Chức năng hầm giao thơng tại nút giao thông Đại học Quốc gia- Thành
phố Hồ Chí Minh”........................................................................................... 49
3.2. Vị trí địa lý, văn hóa xã hội và kinh tế ..................................................... 51
3.3. Tình hình giao thơng ................................................................................ 54
3.4. Các cơng trình gần kề cần bảo vệ ............................................................ 54
3.5. Điều kiện địa chất cơng trình và địa chất thủy văn .................................. 55


3.5.1 Điều kiện địa chất .............................................................................. 55
3.5.2 Địa chất thủy văn ............................................................................... 65
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THI CÔNG HỢP LÝ HẦM GIAO
THÔNG TẠI NÚT ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ..
............................................................................................................................. 68
4.1. Đề xuất phương pháp thi công hợp lý ...................................................... 68
4.2. Lựa chọn phương pháp thi công khi thi công hố đào bằng phương pháp lộ
thiên ................................................................................................................. 69
4.3. Lựa chọn chọn công nghệ thi công hố đào .............................................. 71
4.3.1. Công nghệ thi công hố móng thành hố móng thẳng đứng ................ 71
4.3.2. Cơng nghệ thi cơng hố móng có thành hố móng nghiêng ................ 76
4.3.3. Trình tự thi cơng theo cơng nghệ thi cơng bằng phương pháp lộ thiên
với hố móng có thành hố móng nghiêng .................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 83

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Đường hầm đường sắt đầu tiên trên thế giới ........................................ 5
Hình 1.2. Cống nước ngầm dưới đường Clapham High, phía Nam London ....... 5
Hình 1.3. Hệ thống cống ngầm tại Paris ............................................................... 6
Hình 1.4. Ga tàu điện Komsomolskaya ở Mátxcơva, Nga ................................... 7
Hình 1.5. Cống ngầm thoát nước ở Wallabout, Brooklyn, New York ................. 8
Hình 1.6, Tuyến tàu điện ngầm Toronto- Canada ................................................ 9
Hình 1.7. Đường hầm qua eo biển Manche .......................................................... 9
Hình 1.8. Cống xả ngầm ngồi khu vực đơ thị - G-Cans, tại Tokyo ................ 10
Hình 1.9. Tàu điện ngầm tại Thủ đơ Bình Nhưỡng –CHDCND Triều Tiên ...... 11
Hình 1.10. Hầm ngầm kết hợp giữa giao thơng đường bộ và thốt nước mưa ở
Malaysia ............................................................................................................. 12
Hình 1.11. Hầm Hải Vân..................................................................................... 13
Hình 1.12. Hầm Thủ Thiêm ................................................................................ 14
Hình 1.13. Hầm chui Tân Tạo ............................................................................. 14
Hình 1.14. Hầm chui Nguyễn Hữu Cảnh ............................................................ 15
Hình 1.15. Hầm chui Linh Trung ........................................................................ 15
Hình 1.16. Hầm đi bộ Ngã Tư Sở ....................................................................... 16
Hình 2.1. Phân loại phương pháp thi cơng hầm theo cách tách bóc đất đá ........ 17
Hình 2.2 . Sơ đồ phân nhóm và cách gọi các phương pháp thi cơng.................. 18
Hình 2.3 . Sơ đồ tổng quát về các phương pháp thi công ngầm ......................... 19
Hình 2.4 . Sơ đồ các phương pháp đào và chống tạm khi thi cơng ngầm .......... 20
Hình 2.5. Các Phương pháp thi cơng cơng trình ngầm ....................................... 23
Hình 2.6. Các phương pháp thi cơng hố móng lộ thiên ...................................... 24


Hình 2.7. Sơ đồ thi cơng theo phương thức tường nền ....................................... 26
Hình 2.8. Sơ đồ thi cơng theo phương thức tường nóc ....................................... 27
Hình 2.9. Sơ đồ thi cơng theo phương pháp hạ dần ............................................ 28

Hình 2.10. Sơ đồ thi cơng theo phương pháp hạ chìm ....................................... 29
Hình 2.11. Hình minh họa mặt cắt thiết kế hầm dìm Thủ Thiêm ....................... 30
Hình 2.12. Hình minh họa cửa hầm phía quận 1 ................................................ 30
Hình 2.13. Hình minh họa cửa hầm phía quận 2 ................................................ 31
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ mỏ kết hợp khoan - nổ mìn ............. 32
Hình 2.15. Sơ đồ thi cơng trong khối đá bở rời, sử dụng ván thép tạo ô bảo vệ 32
Hình 2.16. Sơ đồ biện pháp thi cơng theo cơng nghệ mới của Áo (NATM) ...... 34
Hình 2.17 - Trình tự và sơ đồ cơng nghệ thi cơng tunnel ................................... 35
Hình 2.18.- Sơ đồ ngun lý cơng nghệ đào hầm bằng khiên đào ..................... 36
Hình 2.19 –TBM trong đá cứng ở hầm thuỷ điện Đại Ninh ............................... 37
Hình 2.20. TBM trong đất yếu và phạm vi áp dụng ........................................... 38
Hình 2.21. TBM trong đá cứng kiểu Roadheader ............................................... 39
Hình 2.22. Sơ đồ nguyên lý mở đường hầm bằng phương pháp kích đẩy ......... 41
Hình 2.23. Sơ đồ thi cơng bằng phương pháp kích đẩy tiên tiến ........................ 42
Hình 2.24. Sự phụ thuộc của công nghệ phá vỡ đất đá vào độ bền của đất đá .. 43
Hình 3.1. Mặt cắt ngang đoạn hầm đi qua cầu vượt ........................................... 52
Hình 3.2. Mặt cắt ngang đoạn hầm hở ................................................................ 53
Hình 3.3. Mặt cắt địa chất của khu vực ............................................................. 64
Hình 4.1. Phương pháp thi cơng lộ thiên ........................................................... 69
Hình 4.2.Phối cảnh đường hầm nút giao thông Đại học Quốc gia TP.HCM .... 70
Hình 4.3. Phương pháp thi cơng hố đào............................................................. 71
Hình 4.4. Các loại cọc bản thép .......................................................................... 72


Hình 4.5. Các loại hình dạng cọc bản bêtơng cốt thép ....................................... 73
Hình 4.6. Dây chuyền cơng nghệ thi cơng cọc nhồi ........................................... 74
Hình 4.7. Sơ đồ kết cấu của tường cơng trình ngầm........................................... 76
Hình 4.8. Sơ đồ xác định góc nghiêng an tồn cho hố đào thành nghiêng ......... 77

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Lựa chọn công nghệ theo đường kính cơng trình ngầm .................... 44
Bảng 2.2. Lựa chọn công nghệ và phương tiện vận tải theo độ dốc dọc cơng
trình ngầm ........................................................................................................... 45
Bảng 2.3. Lựa chọn cơng nghệ và phương tiện vận tải theo bán kính cong cơng
trình ngầm ........................................................................................................... 46
Bảng 2.4. Lựa chọn công nghệ theo độ sâu lắp đặt áp dụng.............................. 46
Bảng 3.1 Kết quả lưu lượng xe trên Xa lộ Hà Nội ............................................. 50
Bảng 3.2. Các giá trị đặc trưng của dao động mực nước tại các trạm ................ 66
Bảng 4.1. Phạm vi sử dụng của một số loại máy chủ yếu .................................. 78


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm qua, trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng
tốc độ xây dựng các cơng trình ngầm đơ thị và cơng trình giao thơng ngầm
khơng ngừng tăng lên. Để xây dựng cơng trình ngầm người ta thường sử dụng
các phương pháp như phương pháp ngầm, phương pháp lộ thiên và phương
pháp hạ chìm. Nhìn chung, việc xây dựng các cơng trình ngầm thường mất
nhiều thời gian và địi hỏi kinh phí lớn. Thời gian thi cơng và giá thành xây
dựng cơng trình ngầm đơ thị và cơng trình giao thông ngầm phụ thuộc rất lớn
vào việc lựa chọn được phương pháp thi công phù hợp và công nghệ thi cơng
hợp lý.
Chính vì vậy, việc: “ Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thi công phù
hợp cho hầm giao thông tại nút giao thông Đại học Quốc gia - Thành phố
Hồ Chí Minh” là việc làm cần thiết; bởi lẽ làm được điều đó chắc chắn sẽ
góp phần giảm thời thời gian thi cơng, hạ giá thành cơng trình và tăng hiệu
quả vốn đầu tư.

2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu giải pháp thi cơng cơng
trình ngầm.
- Phạm vi nghiên cứu: hầm giao thông tại nút giao thông Đại học Quốc
gia- Thành phố Hồ Chí Minh.
3. Mục đích của đề tài
Mục đích của đề tài là nghiên cứu lựa chọn công nghệ thi công hợp lý
tuyến hầm giao thông tại nút giao thông Đại học Quốc gia- Thành phố Hồ Chí
Minh.


2

4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về thi công các cơng trình ngầm giao thơng trên thế giới và ở
Việt Nam;
- Các phương pháp thi cơng cơng trình ngầm và các yếu tố ảnh hưởng tới
việc lựa chọn giải pháp thi cơng cơng trình ngầm;
- Khảo sát và đánh giá thực trạng điều kiện thi công hầm giao thông tại nút
giao thông Đại học Quốc gia- Thành phố Hồ Chí Minh;
- Đề xuất giải pháp thi cơng hợp lý cho hầm giao thông tại nút giao thông
Đại học Quốc gia- Thành phố Hồ Chí Minh.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu tổng hợp: Thu thập tài liệu, nghiên cứu lý thuyết
và phân tích thực tiễn cơng nghệ thi công;
Nghiên cứu, đề xuất giải pháp thi công hợp lý.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học của đề tài: Nghiên cứu các giải pháp thi cơng cơng
trình ngầm, đề xuất được giải pháp thi công hợp lý cho hầm giao thông tại nút
giao thơng Đại học Quốc gia- Thành phố Hồ Chí Minh.

- Ý nghĩa thực tiễn: có thêm lựa chọn giải pháp thi công cho hầm giao
thông tại nút giao thông Đại học Quốc gia- Thành phố Hồ Chí Minh và các
hầm giao thơng khác có điều kiện tương tự.
7. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận, được trình bày
trong 84 trang với 51 hình vẽ và 8 bảng.
Qua đây, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa
Xây dựng, khoa Mỏ, Bộ mơn Xây dựng cơng trình ngầm và mỏ; Phòng Sau đại
học đã giúp đỡ và trang bị kiến thức cho tơi trong suốt q trình học tập, nghiên
cứu tại trường Đại học Mỏ địa chất Hà Nội.


3

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và xin được trân trọng cảm ơn thầy
giáo TS Ngô Dỗn Hào đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành luận
văn này.


4

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG
CƠNG TRÌNH NGẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.1. Tình hình xây dựng cơng trình ngầm trên thế giới
Thời xa xưa, con người đã biết đào các hang hốc để trú ẩn, cất giấu
lương thực, thực phẩm; sau đó con người đã biết đào các đường hầm để khai
thác các khoáng sản thiên nhiên, xây dựng các đường hầm dẫn nước phục
vụ cho sinh hoạt và cho nông nghiệp. Gắn liền với sự phát triển của khoa

học kỹ thuật và nhu cầu đi lại của con người ngày càng lớn mà chúng ta đã
được những đường hầm hiện đại xuyên qua núi – sơng – biển.
Hầm là cơng trình được xây dựng trong lịng đất hoặc dưới lịng sơng,
biển. Ngày nay việc sử dụng các cơng trình hầm rất phổ biến trên thế giới
trong nhiều lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế, tuỳ theo mục đích sử dụng,
phạm vi và phương pháp xây dựng mà ta có những loại hầm thích hợp.
* Sự phát triển của các cơng trình ngầm tại Châu Âu
Lịch sử phát triển cơng trình ngầm (CTN) được ghi nhận bắt đầu vào
ngày 10/1/1863 bằng việc đi vào hoạt động của tuyến đường sắt ngầm dài
6,5km ở London đi từ Paddington đến Farringdon. Đến nay sau 150 năm, các
tuyến đường tàu điện ngầm đã được mở rộng ra 408km nối 11 tuyến chạy qua
270 nhà ga. Các tuyến đường này được xây dựng chủ yếu bằng các đường
hầm nông (thi cơng bằng phương pháp đào lộ thiên). Trên hình 1.1 cho thấy
đường hầm đầu tiên trên thế giới được thi cơng bằng phương pháp lộ thiên.
Tại London có các hệ thống cống ngầm dưới lòng thành phố được xây
dựng với kiến trúc rất đẹp, nhằm thốt nước thải (hình 1.2).


5

Hình 1.1. Đường hầm đường sắt đầu tiên trên thế giới[1]

Hình 1.2. Cống nước ngầm dưới đường Clapham High, phía Nam London[2]


6

Tại Pháp, tuyến tàu điện ngầm đầu tiên hoạt động vào năm 1900. Năm
1370, những hệ thống cống xả nước ngầm được xây dựng tại Paris, Pháp và
hiện nay Paris là nơi có hệ thống xả nước ngầm lớn nhất thế giới với chiều dài

hơn 2.100km (hình 1.3).
Cloaca Maxima là CTN thoát nước đầu tiên trên thế giới, thuộc thành
Roma, được xây dựng vào năm 600 trước Công nguyên để thoát nước mưa và
nước thải. Một số nước Châu Âu sau này đã sử dụng hệ thống thoát nước để
chứa các đường dây đường ống kỹ thuật và cho ra đời tuynen kỹ thuật [3].
Tại thành phố Budapest (Hungfgary) tuyến tàu điện ngầm mang tên M1
đầu tiên, bắt đầu xây dựng vào năm 1894, khánh thành vào năm 1896, chiều
dài tuyến khoảng 3,7 km (2,3 dặm).
Tại Italy, tuyến Ferrovia Cumana đã được xây dựng và đi vào hoạt động
từ năm 1889, tuyến bao gồm các đường hầm nằm bên dưới thành phố Naples,
ngày nay đường hầm này vẫn là một phần của Line 2 thuộc hệ thống tàu điện
ngầm của thành phố Napoli, nó là phần cổ nhất của hệ thống vận chuyển
nhanh của Italy.

Hình 1.3. Hệ thống cống ngầm tại Paris[2]


7

Thời gian giữa hai cuộc thế chiến, tuyến tàu điện ngầm đầu tiên của Tây
Ban Nha được xây dựng tại vùng ngoại biên của lục địa: có tên là
MetroAlfonso XIII. Các ga tàu điện ngầm được dùng làm nơi trú ẩn các cuộc
khơng kích trong cuộc nội chiến Tây Ban Nha. Ngày nay Madrid là một trong
thành phố có hệ thống tàu điện ngầm dài nhất thế giới.
Tuyến tàu điện ngầm đầu tiên của Liên Xô cũ bắt đầu hoạt động vào năm
1935 ở Mát-cơ-va. Các ga tàu điện ngầm tại Mát-cơ-va là một trong những
tuyến tầu điện ngầm trang trí cơng phu nhất của thế giới (đặc biệt là những
nhà ga được xây dựng trong thời kỳ Joseph Stalin). Tính đến Năm 2010, hệ
thống tàu điện ngầm tại Mát-cơ-va có tổng cộng 301km đường sắt và 182
nhà ga. Trên hình 1.4 là ga tàu điện Komsomolskaya ở Mátxcơva, Nga.

Hình 1.4. Ga tàu điện Komsomolskaya ở Mátxcơva, Nga. [4]
* Sự phát triển của CTN tại Châu Mỹ
Tại Bazil, tuyến tàu điện ngầm đầu tiên khánh thành vào năm 1974 tại
thành phố Sao Paulo là trung tâm kinh tế và là thành phố lớn nhất của Brazil,


8

ngày nay hệ thống tàu điện ngầm của thành phố có khả năng vận chuyển
trung bình khoảng 4.000.000 hành khách một tuần. Tại nước cộng hòa Chile,
hệ thống Metro de Santiago tại thủ đô gồm 5 tuyến và 85 nhà ga và là hệ
thống duy nhất sử dụng bánh cao su tại Nam Mỹ.
Boston có tuyến tàu điện ngầm lâu đời nhất tại Hoa Kỳ, một phần của
tuyến the Green tại trung tâm thành phố được xây dựng từ năm 1897; Hệ
thống cống ngầm thoát nước ở Wallabout, Brooklyn, New York là một cơng
trình tiêu biểu cho CTN phục vụ cho việc thốt nước tại Hoa Kỳ (hình 1.5)

Hình 1.5. Cống ngầm thoát nước ở Wallabout, Brooklyn, New York [2]
Tuyến tàu điện ngầm Toronto- Canada chính thức hoạt động vào năm
1954. Trên hình 1.6 là bức ảnh dọc theo tuyến tàu điện ngầm mà xưa kia là
những hàng cột đá vô hồn, nay đã trở thành những bức tượng mô tả lại tượng
Pharaoh Ai Cập cổ đại chứa đựng yếu tố nghệ thuật.


9

Hình 1.6. Tuyến tàu điện ngầm Toronto- Canada[13]
Tại Thành phố Buenos Aires (Argentina), tuyến tàu điện ngầm có tên
"Subterráneos de Buenos Aires" bắt đầu đi vào khai thác từ năm 1913, đây

cũng là tuyến tàu điện ngầm lâu đời nhất tại Mỹ latinh.

Hình 1.7. Đường hầm qua eo biển Manche. [16]


10

* Sự phát triển của các CTN tại Châu Á
- Tuyến Metro đầu tiên được khánh thành năm 1927 ở Nhật Bản. Đến
nay Nhật Bản đã có mạng Metro dài 162km trên 8 tuyến. Nằm sâu dưới thành
phố Saitama, ô Tokyo là hệ thống cống thoát nước khổng lồ, với cơng trình
kiến trúc được xây dựng để bảo vệ 13 triệu cư dân của thành phố khỏi mưa
lớn và cơn bão nhiệt đới ngày càng khắc nghiệt thường tấn công (hình 1.8).
- Hệ thống tàu điện ngầm ở thủ đơ Bình Nhưỡng - CHDCND Triều
Tiên được bắt đầu xây dựng năm 1966 dưới thời nhà lãnh đạo Kim Nhật
Thành. Đây là hệ thống tàu điện ngầm sâu nhất thế giới với độ sâu tối đa là
200m dưới lòng đất, độ sâu trung bình cũng lên tới 100m, một số đoạn đường
núi sâu 150m. Hình 1.9 là quang cảnh tàu điện ngầm tại Thủ đơ Bình Nhưỡng
– CHDCND Triều Tiên.

Hình 1.8. Cống xả ngầm ngồi khu vực đơ thị - G-Cans, tại Tokyo[7]


11

Hình 1.9. Tàu điện ngầm tại Thủ đơ Bình Nhưỡng –CHDCND Triều Tiên[8]
- Đầu năm 1997, tại Bangkok - Thái Lan đã khởi công xây dựng tuyến
tầu điện ngầm đầu tiên gồm 2 tuyến hầm, một luồng tàu chạy, mỗi tuyến dài
10km, với 9 ga, với tổng khinh phí thiết kế và xây dựng là 940 triệu USD.
- Năm 1990, tuyến Metro đầu tiên được xây dựng tại Thượng Hải –

Trung Quốc với chiều dài 16,1km, 13 ga và tổng chi phí 168 triệu USD. Năm
1995 Trung Quốc đã xây dựng hầm đường bộ Tần Lĩnh dài 19,45km đã tạo
một kĩ thuật về xây dựng đường hầm.
- Trên hòn đảo Singapore rộng 618km2, với 2,7 triệu dân đã có mạng
Metro dài tổng cộng 67km, 42 ga trong đó 12 ga dưới mặt đất.
- Ở Malaysia đã áp dụng giải pháp thơng minh cho Thủ đơ Kuala
Lumpur đó là xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm để hỗ trợ phịng
chống ngập lụt (hình 1.10). Đường hầm phịng chống ngập lụt ở Kuala
Lumpur có chiều dài 9km nối từ sơng Ampang tới “hồ chứa nước thông
minh” gần công viên nước Paintball Tag Dese, theo hướng Đông Bắc – Tây
Nam, đi qua sân bay Sungai Besi, cách tịa tháp đơi Petronas khoảng 3km.
Đường kính của hầm là 11,83m, đường kính ngồi là 13,2m. Hầm bố trí 2


12

tầng cho hoạt động giao thông đường bộ, mỗi tầng có 2 làn xe ơtơ, có chiều
rộng 3,35m/làn, có 1 làn xe dự trữ để cứu hộ trong trường hợp khẩn cấp rộng
2,0m và dải biên/lề rộng 15cm. Tầng dưới có chiều cao thơng xe là 2,55m,
tầng trên là 2,65m. Dưới đáy tầng 1 là khoảng khơng gian để thốt nước mưa,
chứa được 3 triệu m³ để điều hòa nước mưa khi mưa lớn [9].

Hình 1.10. Hầm ngầm kết hợp giữa giao thơng đường bộ
và thốt nước mưa ở Malaysia [9]
1.2. Tình hình xây dựng cơng trình ngầm tại Việt Nam
Trong cơng cuộc xây dựng cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì
các khu đơ thị khơng ngừng mở rộng cả về quy mô phát triển và cơ sở hạ
tầng, do đó khối lượng các cơng trình nhà ở và cơng trình cơng cộng sẽ khơng
ngừng gia tăng, đi cùng với đó là sự phát triển liên tục của mạng lưới giao
thông vận tải bên trong các khu đô thị và giữa các khu đô thị với nhau nhằm

tạo sự kết nối giao thông thông suốt, đáp ứng cho nhu cầu phát triển của kinh
tế xã hội và đời sống người dân. Tuy nhiên, đi cùng với xu hướng phát triển
không ngừng của mạng lưới hạ tầng đô thị là sự suy giảm nhanh chóng diện
tích mặt đất tự nhiên, vốn là nguồn tài nguyên có hạn tại các khu đơ thị.
Chính vì vậy, cần thiết phải tăng mật độ xây dựng, tạo lập những cốt cao độ
nhân tạo mới, sử dụng những giải pháp không gian đô thị. Các đô thị hiện tại


13

được mở rộng theo mặt bằng và mặt đứng bằng cách khai thác không gian
trên mặt đất và không gian ngầm. Phân vùng theo chiều đứng cho phép phân
luồng phương tiện giao thông và người đi bộ, giao thông nội hạt và quá cảnh,
tốc độ cao và bình thường. Trong đó có thể có các phương án bố trí tuyến
giao thông và đường bộ khác nhau: ở mức mặt đất, trên mặt đất hoặc dưới
mặt đất. Giải quyết hợp lý vấn đề giao thông trong đô thị cho phép khai thác
tổng thể và tận dụng được không gian ngầm, nghĩa là bố trí cơng trình và các
cụm cơng trình ngầm khác nhau dưới mặt đất nhằm phục vụ các phương tiện
giao thông và lắp đặt các thiết bị kỹ thuật như: Các bến đỗ cố định, các công
ty kinh doanh, các dịch vụ công cộng, các ga tàu điện ngầm thường được bố
trí gần các trung tâm thương mại, các trường đại học, các bệnh viện, các nhà
hát... Nhìn chung, các cơng trình ngầm gồm rất nhiều loại hình tương ứng với
nhiều chức năng khác nhau như hệ thống giao thơng ngầm, kho bãi, trung tâm
thương mại … Trong đó, cơng trình ngầm phục vụ cho giao thơng chiếm tỷ
trọng khá lớn.
Những cơng trình đường hầm giao thơng đường bộ của nước ta:
+ Đường hầm đèo Hải Vân: khẩu độ 12,85m cao 11m dài hơn 6,7km

khánh thành vào ngày 02/06/2005

Hình 1.11. Hầm Hải Vân [16]


14

+ Đường hầm sơng Sài Gịn: dài 1490m, rộng 2x2x3.5(m)

Hình 1.12. Hầm Thủ Thiêm [16]
+ Đường hầm chui Tân Tạo: dài 38.4m, rộng 12m, cao 3.5m; được xây
dựng trong 15 tháng.

Hình 1.13. Hầm chui Tân Tạo [16]


15

+ Đường hầm Nguyễn Hữu Cảnh: dài 430m, rộng 26m

Hình 1.14. Hầm chui Nguyễn Hữu Cảnh [16]
+ Hầm chui Linh Trung: dài 38m, có 4 làn xe; được đưa vào khai thác cuối

năm 2010.

Hình 1.15. Hầm chui Linh Trung [16]