Nghiên cứu các phương pháp thi công hợp lý để xây dựng đoạn đường tàu điện ngầm từ khách sạn daewoo đến ga hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - A CHT

V MINH TUN

Nghiên cứu các phơng pháp thi công hợp lý
để xây dựng đoạn đờng tà
tàu điện ngầm
Từ KHá
KHáCH Sạ
SạN DAEWOO đến GA hà nội

lUN VN THC S K THUẬT

Hà Nội - 2008


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - A CHT

V MINH TUN

Nghiên cứu các phơng pháp thi công hợp lý
để xây dựng đoạn đờng Tàu
Tàu điện ngầm
Từ KHáCH SạN DAEWOO đến GA hà nội
Chuyờn ngnh: Xõy dng Cụng trình Ngầm, Mỏ và Cơng trình ðặc biệt
Mã số:
60.58.50

lUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS Nguyễn Quang Phích

Hà Nội - 2008


LỜI CAM ðOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận án là trung thực và chưa từng ñược ai cơng bố trong bất kỳ cơng
trình nào khác.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Vũ Minh Tuấn


MỤC LỤC

Trang
MỞ ðẦU
Chương 1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC DỰ ÁN TÀU ðIỆN
NGẦM THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1.

QUY HOẠCH THÀNH PHỐ HÀ NỘI ðẾN NĂM 2020

1

1

1.1.1. Mục tiêu

1

1.1.2. Phạm vi lập quy hoạch và định hướng phát triển khơng gian

1

1.1.3. Quy mô dân số

2

1.1.4. Về quy hoạch giao thông và cơ sở hạ tầng kỹ thuật

2

1.2.

2

CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG TP HÀ NỘI

1.2.1. Hiện trạng giao thơng đơ thị thành phố Hà Nội và sự cần thiết
phải ñầu tư xây dựng các tuyến vận tải đơ thị khối lượng lớn
1.2.1.1. Hiện trạng giao thơng đơ thị thành phố Hà Nội

2
2

1.2.1.2. Sự cần thiết phải ñầu tư xây dựng các tuyến vận tải đơ thị khối
lượng lớn

4

1.2.2. Kế hoạch phát triển vận tải cơng cộng theo đề xuất của Bộ
Giao Thơng Vận Tải

5

1.2.3. Chương trình Phát triển Tổng thể ðơ thị thủ đơ Hà Nội - HAIDEP

6

1.2.3.1. Cơ sở nghiên cứu của Chương trình HAIDEP

6

1.2.3.2. Mục tiêu nghiên cứu

6

1.3.

8

DỰ ÁN TUYẾN ðƯỜNG SẮT ðƠ THỊ THÍ ðIỂM, ðOẠN NHỔN-GA HÀ NỘI

1.3.1. Cơ sở

8

1.3.2. Năng lực vận tải hành khách của tuyến

10

1.3.3. Phương án tuyến

11


1.3.4. Lồng ghép tuyến đường

11

1.3.5. Vị trí các ga

12

1.3.6. Phương tiện, thiết bị

13

1.3.7. Nguồn và hệ thống cung cấp năng lượng điện

15

1.3.8. Hệ thống thơng tin, tín hiệu, hỗ trợ khai thác

15

1.3.9. Hệ thống bán vé và soát vé tự ñộng

15

1.3.10. Depot

16

Chương 2. ðIỀU KIỆN THI CÔNG CỦA ðOẠN TUYẾN TỪ
KHÁCH SẠN DAEWOO ðẾN GA HÀ NỘI
2.1.

ðIỀU KIỆN THỜI TIẾT KHÍ HẬU KHU VỰC HÀ NỘI

2.2.

ðIỀU KIỆN ðỊA CHẤT, ðỊA CHẤT THỦY VĂN, ðỊA CHẤT CƠNG TRÌNH

17
17
18

2.2.1. ðặc điểm địa hình, địa mạo

18

2.2.2. ðặc điểm địa chất khu vực

18

2.2.3. ðặc ñiểm ñịa chất thủy văn

19

2.2.4. ðặc ñiểm ñịa tầng và ñặc tính cơ lý của các lớp ñất ñá

20

2.2.4.1. Nội dung phương pháp và vị trí lỗ khoan
2.2.4.2. Kết quả khoan khảo sát

20
20

2.3. ðIỀU KIỆN MẶT BẰNG THI CƠNG, TÌNH TRẠNG GIAO THÔNG KHU VỰC

23

2.4. CÁC CHƯỚNG NGẠI VẬT ẢNH HƯỞNG ðẾN Q TRÌNH THI CƠNG

28

2.4.1. Hệ thống cống thốt nước ngầm

29

2.4.2. Hệ thống ống ngầm cấp nước

30

2.4.3. Hệ thống cáp ngầm điện lực

31

2.4.4. Hệ thống cáp ngầm thơng tin liên lạc

31

2.4.5. Hệ thống cáp treo điện lực và thơng tin liên lạc

32

2.4.6. Các cơng trình ngầm xây dựng dân dụng

33

2.5.

35

ðÁNH GIÁ CHUNG ðIỀU KIỆN THI CÔNG CỦA ðOẠN TUYẾN

2.5.1. ðối với điều kiện mơi trường xây dựng

35

2.5.2. ðối với ñiều kiện giao thông khu vực

36

2.5.3. ðối với ñiều kiện các cơng trình ngầm kỹ thuật

36

2.5.4. ðối với điều kiện các cơng trình kiến trúc

36


Chương 3. TỔNG HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG ðƯỜNG
TÀU ðIỆN NGẦM TRÊN THẾ GIỚI

38

3.2.1. Giới thiệu chung

38
39
39

3.2.2. Phương thức tường nền

39

3.2.3. Phương thức tường nóc

41

3.2.4. Phương thức hạ dần

43

3.2.5. Phương thức hạ chìm

44

3.3. PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG NGẦM

46

3.3.1. Giới thiệu chung

46

3.3.2. Thi công hầm theo phương pháp thông thường

50

3.3.2.1. Phương pháp thi cơng khoan nổ mìn

50

3.3.2.2. Phương pháp máy ñào từng phần

50

3.3.2.3. Phương pháp bê tông phun

51

3.3.2.4. Phương pháp vịm chống lưỡi dao

52

3.3.2.5. Phương pháp chống trước đào sau

52

3.3.3. Thi cơng hầm theo phương pháp đào máy

52

3.3.3.1. Phương pháp ñào bằng máy khoan ñào

52

3.3.3.2. Phương pháp ñào bằng máy khiên đào

54

3.3.3.3. Phương pháp thi cơng bằng ép đẩy ống cống

55

3.3.3.4. Phương pháp thi công bằng nén ép trước

55

3.3.4. Thi cơng hầm theo phương pháp đào “micro”

56

3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
3.2. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LỘ THIÊN

Chương 4. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG ðOẠN ðƯỜNG TÀU
ðIỆN NGẦM TỪ KHÁCH SẠN DAEWOO ðẾN GA HÀ NỘI

58

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ðẾN VIỆC LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ THI CƠNG

4.1.1. ðiều kiện địa hình, mặt bằng thi cơng

58
58

4.1.2. ðiều kiện địa chất, địa chất cơng trình, địa chất thủy văn

58

4.1.


4.1.3. ðiều kiện các cơng trình ngầm kỹ thuật, các cơng trình kiến
trúc dân dụng
4.2.

59

ðÁNH GIÁ CÁC CƠNG NGHỆ THI CÔNG, KHẢ NĂNG ÁP DỤNG. KIẾN
NGHỊ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CƠNG CHO ðOẠN TUYẾN

4.2.1. Thi cơng đường tàu điện ngầm đoạn cửa hầm

60
61

4.2.2. Thi cơng tàu điện ngầm đoạn hầm ngầm

67

4.2.2.1. Thi cơng tàu điện ngầm đoạn hầm nơng

69

4.2.2.1. Thi cơng tàu điện ngầm đoạn hầm sâu

74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

89

Tài liệu tham khảo

91

Phụ lục


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
ADB

- Ngân hàng phát triển châu Á

BRT

- Hệ thống xe buýt nhanh

BTCT

- Bê tơng cốt thép

ðCCT

- ðịa chất cơng trình

ðH

- ðại học

GTCC

- Giao thơng cơng chính

GTVT

- Giao thơng vận tải

HAIDEP - Chương trình Phát triển Tổng thể ðô thị Thủ ðô Hà Nội
HK

- Hành khách

JIBIC

- Ngân hàng hợp tác quốc tế Nhật Bản

JICA

- Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản

LRT

- Vận chuyển nhanh bằng ñường sắt nhẹ

MRT

- Vận chuyển nhanh khối lượng lớn bằng đường sắt

NATM

- Cơng nghệ thi cơng hầm mới của Áo

ODA

- Tổ chức Hỗ trợ Phát triển Hải ngoại

SPT

- Thí nghiệm xun động

TP

- Thành phố

UIC

- Liên minh đường sắt quốc tế

UMRT
WTO

- Mạng lưới vận chuyển hành khách khối lượng lớn
- Tổ chức thương mại thế giới

XN

- Xí nghiệp

N30

- Tổng số búa đóng SPT sau khi xuống sâu được 30cm


TB

- Trung bình

Max

- Lớn nhất

Min

- Nhỏ nhất

%

- Phần trăm

0
0

C

- ðộ
- ðộ C

cm3

- Cen timet khối

daN

- ñềca Newtơn

Kg

- Kilogram

m3

- Mét khối

s

- Giây

T

- Tấn

V

- Vôn


DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên bảng biểu trong phần chính

Trang

Bảng 1.1. Các tuyến UMRT ñề xuất bởi Nghiên cứu HAIDEP

9

Bảng 1.2. Danh sách các ga dọc tuyến đường sắt thí điểm Nhổn - Ga Hà Nội

13

Bảng 2.1. Bảng tóm tắt thơng tin ñịa chất của Hà Nội

19

Bảng 2.2. Bảng thống kê vị trí, cao độ miệng lỗ khoan khảo sát ðCCT

20

Bảng 3.1. Bảng thống kê các phương pháp thi cơng ngầm

49

B¶ng 4.1. Bảng đánh giá mức ổn định của thành hào đối với các loại đất

63

Bảng 4.2. Phạm vi sử dụng của các máy khiên đào

86

Tờn bng biu trong phn ph lc
Bảng 2.B1.1. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp DD

100

Bảng 2.B1.2. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp 1

100

Bảng 2.B1.3. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp 2

100

Bảng 2.B2.1. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp 3

101

Bảng 2.B2.2. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp 4

101

Bảng 2.B2.3. Bảng thống kê cao độ, bề dày của lớp 5

101

Bảng 2.B3.1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 1

102

Bảng 2.B4.1. Bảng thống kê mẫu thí nghiệm và thí nghiệm xuyên SPT lớp 2

103

Bảng 2.B5.1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 2

104

Bảng 2.B6.1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp TK

105

Bảng 2.B7.1. Bảng thống kê mẫu thí nghiệm và thí nghiệm xuyên SPT lớp 3

106

Bảng 2.B8.1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 3

107

Bảng 2.B9.1. Bảng thống kê mẫu thí nghiệm và thí nghiệm xuyên SPT lớp 4

108

Bảng 2.B9.2. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 4

108

Bảng 2.B10.1.Bảng thống kê mẫu thí nghiệm & thí nghiệm xuyên SPT lớp 5

109

Bảng 2.B11.1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 5

110

Bảng 2.B12.1. Bảng thống kê chỉ tiêu cơ lý của lớp 6

111


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ðỒ THỊ

Tên hình vẽ, đồ thị trong phần chính

Trang

Hình 1.1. Sơ đồ mạng lưới UMRT ở thành phố Hà Nội

8

Hình 1.2. Bình đồ hướng tuyến

11

Hình 1.3. Các phân đoạn của tuyến Metro thí điểm

12

Hình 1.4. Mơ hình đầu máy toa xe

14

Hình 1.5. Hệ thống cấp ñiện ray thứ 3

15

Hình 2.1. Các số liệu trung bình hàng năm về khí hậu của Hà Nội

17

Hình 2.2. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại đường Kim Mã

23

Hình 2.3. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại phố Núi Trúc

24

Hình 2.4. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại đường Giảng Võ

24

Hình 2.5. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại đường Cát Linh

25

Hình 2.6. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại phố Quốc Tử Giám

25

Hình 2.7. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại đường Lê Duẩn

26

Hình 2.8. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại ga Hà Nội

26

Hình 2.9. Ảnh chụp tình trạng giao thơng tại đường Trần Hưng ðạo

27

Hình 2.10. Ảnh chụp giao thơng tại một số nút

27

Hình 2.11. Ảnh chụp hệ thốt nước ngầm tại một số tuyến phố

30

Hình 2.12. Ảnh chụp hệ thống cấp nước tại một số tuyến phố

30

Hình 2.13. Ảnh chụp hệ thống cáp điện lực ngầm tại một số tuyến phố

31

Hình 2.14. Ảnh chụp hệ thống thơng tin ngầm tại một số tuyến phố

32

Hình 2.15. Ảnh cáp điện lực, cáp thơng tin treo tại một số tuyến phố

33

Hình 2.16. Ảnh cơng trình xây dựng quy mơ lớn tại một số tuyến phố

34

Hình 3.1. Sơ đồ thi cơng theo phương thức tường nền

40

Hình 3.2. Hình minh họa phương pháp thi cơng theo phương thức tường nền

40

Hình 3.3. Sơ đồ thi cơng theo phương thức tường nóc

42

Hình 3.4. Sơ đồ thi cơng theo phương thức tường nóc

42

Hình 3.5. Sơ đồ thi cơng theo phương thức hạ dần

43


Hình 3.6. Hình minh họa phương pháp thi cơng theo phương thức hạ dần

44

Hình 3.7. Sơ đồ thi cơng theo phương thức hạ chìm

45

Hình 3.8. Hình minh họa phương pháp thi cơng theo phương thức hạ chìm

45

Hình 3.9: Sơ đồ các phương pháp chống tạm bằng phương thức ngầm

48

Hình 3.10. Hình minh họa phương pháp thi cơng khoan nổ mìn

50

Hình 3.11. Hình minh họa phương pháp thi cơng bằng máy đào

51

Hình 3.12. Hình minh họa phương pháp thi cơng bê tơng phun

51

Hình 3.13. Hình minh họa phương pháp thi cơng chống trước đào sau

52

Hình 3.14. Hình minh họa phương pháp thi cơng bằng máy khoan đào

53

Hình 3.15. Hình minh họa phương pháp thi cơng bằng máy khiên đào

54

Hình 3.16. Hình minh họa phương pháp thi cơng bằng ép đẩy ống cống

55

Hình 3.17. Hình minh họa phương pháp thi cơng bằng nén ép trước

56

Hình 3.18. Hình minh họa phương pháp thi cơng “micro”

56

Hình 4.1. Bình đồ tổng thể hướng tuyến

61

Hình 4.2. Hình minh hoạ cửa hầm dẫn vào ga Metro

62

Hình 4.3. Sơ đồ tổng hợp các phương pháp thi cơng lộ thiên

63

Hình 4.4. Cấu tạo cọc ván cừ

65

Hình 4.5. Một số hình ảnh về thi cơng tường cừ

67

Hình 4.6. Cấu tạo một số dạng tường cọc khoan nhồi

71

Hình 4.7. Hình minh họa thi cơng cọc khoan nhồi

71

Hình 4.8. Cấu tạo tường hào nhồi

72

Hình 4.9. Hình vẽ minh họa sơ đồ thi cơng tường hào nhồi

73

Hình 4.10. Thi cơng ngầm bằng phương pháp vịm bảo vệ

76

Hình 4.11. Thi cơng ngầm bằng phương pháp đóng băng

78

Hình 4.12. Sơ đồ các loại máy khiên đào

79

Hình 4.13. Ngun lý chống đỡ gương hầm bằng khí nén

81

Hình 4.14. Ngun lý chống đỡ gương bằng chất lỏng có áp

82

Hình 4.15. Ngun lý chống đỡ gương bằng áp lực đất

83

Hình 4.16. Phạm vi áp dụng của các máy khiên ñào theo thành phần hạt

87


Hình 4.17. Máy khiên đào loại SM-V5(EPB-TBM) và SM-V4(Slurry-TBM)

87

Hình 4.18. Sơ ñồ hoạt ñộng và cấu tạo máy khiên ñào Mixshield.

88

Tên hình vẽ, đồ thị trong phần phụ lục
Phụ lục A1. Bình đồ vị trí lỗ khoan A1

93

Phụ lục A2. Bình đồ vị trí lỗ khoan A2

94

Phụ lục A3. Bình ñồ vị trí lỗ khoan A3

95

Phụ lục A4. Trụ cắt lỗ khoan A1, A2, A3

96

Phụ lục A5. Mặt cắt ñịa chất dọc tuyến từ Km 10+000 ÷ 11+000

97

Phụ lục A6. Mặt cắt địa chất dọc tuyến từ Km 11+000 ÷ 12+000

98

Phụ lục A7. Mặt cắt ñịa chất dọc tuyến từ Km 12+000 ÷ 12+970,62

99

PHỤ LỤC


MỞ ðẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI
Việt Nam là nước đang phát triển và được đánh giá có tốc ñộ phát triển kinh tế
cao trong khu vực và trên thế giới. Sự phát triển kinh tế ñầy năng ñộng thể hiện rõ
nét tại các khu công nghiệp tập trung, khu chế xuất, khu du lịch dịch vụ và ñặc biệt
là tại các thành phố lớn, các đơ thị vừa và nhỏ. Ngày càng có nhiều người dân từ
các vùng nông thôn kéo về các thành phố lớn và các khu cơng nghiệp để tìm kiếm
việc làm, ngày càng có nhiều cơ quan trong và ngồi nước mở văn phịng giao dịch
tại các đơ thị lớn, khối lượng sinh viên nhập học tại các trường ðại học, Cao ñẳng
và Trung học chuyên nghiệp tại các thành phố lớn ngày càng tăng ñồng thời số
lượng sinh viên ra trường ở lại thành phố tìm kiếm việc làm với số lượng khơng nhỏ
trong khi tốc ñộ phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng hiện nay chưa theo kịp tốc ñộ di
dân và tốc ñộ phát triển kinh tế. Hơn nữa, trước ñây nhận thức về quy hoạch trong
tương lai của chúng ta cịn yếu kém, nguồn tài chính hạn hẹp, trình ñộ khoa học kỹ
thuật thấp nên chúng ta không lường trước được tốc độ đơ thị hố và nhu cầu sử
dụng hệ thống cơ sở hạ tầng hiện ñại với quy mô rộng lớn. Hậu quả là hiện nay tại
các ñô thị lớn chúng ta ñang phải ñối mặt với tình trạng tắc nghẽn giao thơng xảy ra
hàng ngày, đặc biệt là tại hai đơ thị lớn như TP Hà Nội và TP Hồ Chí Minh. Chính
quyền địa phương và các cơ quan Nhà nước đã có nhiều biện pháp nhằm hạn chế sự
ùn tắc giao thông tại các nút tập trung hay một số tuyến phố có mật độ giao thông
cao. Tuy nhiên, các giải pháp trên chỉ hạn chế một phần nào nạn ùn tắc giao thơng,
khơng có tính bền vững. Do vậy, để giải quyết được triệt ñể nạn ùn tắc giao thông
trong tương lai, chúng ta phải khẩn trương triển khai nghiên cứu ñầu tư quy hoạch
và xây dựng hệ thống vận chuyển hành khách bằng phương tiện ñường sắt nhẹ (cụ
thể là các tuyến tàu ñiện ñi ngầm dưới mặt ñất kết hợp với ñi nổi trên mặt ñất và ñi

trên cao tại từng khu vực cụ thể) tại các đơ thị lớn. Những tuyến ñường sắt này ñộc


lập nên sẽ khơng ảnh hưởng đến các luồng giao thơng hiện tại. Việt Nam là nước
đang phát triển, khả năng tài chính và khoa học cơng nghệ xây dựng các cơng trình
giao thơng ngầm với quy mơ lớn là rất hạn chế nên cần có sự hợp tác và giúp đỡ của
nước ngồi là điều tất yếu. Hiện nay với chính sách mở cửa kinh tế, làm bạn với tất
cả các nước, chúng ta ñã ñược tiếp cận với nhiều nguồn tài chính của nhiều nước
trên thế giới. Và thường thì khi được sự giúp đỡ của nước nào, chúng ta sẽ bị ràng
buộc ít nhiều trong các điều khoản thương thuyết của hai Chính phủ về việc ưu tiên
(hoặc bắt buộc) chấp thuận các Tổ chức tư vấn, các Nhà thầu thi công, ưu tiên áp
dụng các tiêu chuẩn thiết kế và các dây chuyền công nghệ hay các thiết bị máy móc
thi cơng của nước đó. Do trình độ khoa học của chúng ta cịn yếu so với họ nên
chúng ta phải phụ thuộc. Tuy nhiên trong q trình triển khai thiết kế và thi cơng
chúng ta cũng có thể đề xuất, u cầu lựa chọn thay thế hoặc sửa đổi một số giải
pháp về cơng nghệ thi công và khai thác nhằm phù hợp hơn với ñiều kiện và hoàn
cảnh của Việt Nam, nhằm nâng cao chất lượng, tiết kiệm chi phí xây dựng và khai
thác, tiến tới chúng ta có thể hạn chế đến mức thấp nhất sự phụ thuộc vào công nghệ
thi công, máy móc thiết bị của bất cứ quốc gia nào.
Hiện nay chúng ta ñang triển khai một số dự án xây dựng hệ thống vận chuyển
hành khách công cộng bằng tàu ñiện ngầm tại hai thành phố lớn là TP Hà Nội và TP
Hồ Chí Minh với nguồn vốn của nước ngồi. Các nước có khả năng và sẵn sàng
giúp đỡ tài chính và cơng nghệ là Pháp, Nhật, Nga, Mỹ, ðức, Anh… ðây là những
nước có nền kinh tế hàng ñầu thế giới, ñồng thời có nền khoa học tiên tiến. Dự án
Metro ñầu tiên (trong hệ thống Metro ở Hà Nội) tuyến thí điểm từ Nhổn - Ga Hà
Nội ñang ñược thiết kế và sẽ sớm ñược triển khai với sự giúp đỡ từ phía Chính phủ
Pháp. Tiếp theo có thể là các tuyến từ ðơng Anh vượt sơng Hồng kéo dài về thành
phố Hà ðông qua trung tâm thủ đơ… Do đó việc triển khai nghiên cứu và lựa chọn
công nghệ thi công của các nước tiên tiến ñể áp dụng cho các dự án tàu ñiện ngầm
tại các đơ thị lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh hiện nay là rất cần thiết.

2. MỤC ðÍCH
Mục đích của đề tài là lựa chọn và kiến nghị giải pháp cơng nghệ thi cơng cơng
trình ngầm hợp lý cho ñoạn tuyến Metro từ khách sạn Daewoo ñến Ga Hà Nội
thuộc dự án tuyến ñường sắt đơ thị thí điểm TP Hà Nội đoạn Nhổn - Ga Hà Nội
nhằm thoả mãn các ñiều kiện kỹ thuật, ñạt ñược các lợi ích về kinh tế - xã hội.

3. ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
ðối tượng của ñề tài là Dự án tuyến ñường sắt ñô thị thí điểm thành phố Hà Nội,
đoạn Nhổn - Ga Hà Nội. Phạm vi nghiên cứu của đề tài là cơng nghệ thi cơng đoạn
Metro ngầm từ Khách sạn Daewoo đến Ga Hà Nội.

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Do nội dung yêu cầu của ñề tài, tác giả sử dụng phương pháp phân tích - tổng
hợp lý thuyết để hồn thành bản luận văn. Trên cơ sở các tài liệu thu thập ñược từ
nhiều nguồn khác nhau, tác giả tiến hành phân tích - tổng hợp để lựa chọn được
cơng nghệ hợp lý cho dự án tuyến tuyến đường sắt đơ thị thí điểm thành phố Hà
Nội, đoạn Nhổn - Ga Hà Nội.

5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu của ñề tài gồm có thu thập các số liệu về điều kiện thi cơng
cơng trình ngầm khu vực Dự án (số liệu về ñiều kiện ñịa chất, ñịa chất thuỷ văn, địa
chất cơng trình, tình trạng giao thơng, điều kiện về các cơng trình ngầm kỹ thuật,
điều kiện các cơng trình dân dụng), trên cơ sở kiến thức ñã ñược học tại trường ðại
học, các nguồn kiến thức khác và những kinh nghiệm bản thân trong q trình học
tập và cơng tác, tổng hợp và phân tích các cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm trên


thế giới (phương pháp thi công lộ thiên, phương pháp thi cơng ngầm), áp dụng vào

điều kiện thi cơng của Dự án đã thu thập được để lựa chọn cơng nghệ thi cơng hợp
lý cho tuyến tàu điện ngầm đoạn từ Nhổn ñến Ga Hà Nội thuộc tuyến ñường sắt ñô
thị thị ñiểm thành phố Hà Nội.

6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN
Hiện nay, các nghiên cứu về công nghệ thi cơng cơng trình ngầm giao thơng đơ
thị nói chung và cơng nghệ thi cơng các tuyến tàu điện ngầm nói riêng tại Việt Nam
chưa có nhiều trong khi cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm trên thế giới hiện nay
rất phát triển. Tuy nhiên, chúng ta không thể áp dụng bất cứ công nghệ nào vào việc
xây dựng các tuyến tàu ñiện ngầm tại thành phố Hà Nội cũng như tại các thành phố
khác của Việt Nam do mỗi cơng nghệ chỉ phù hợp, có hiệu quả với từng điều kiện
thi cơng nhất định. Việc nghiên cứu và lựa chọn công nghệ thi công hợp lý cho Dự
án tuyến đường sắt đơ thị thí điểm đoạn Nhổn - Ga Hà Nội khơng chỉ có ý nghĩa về
mặt khoa học mà cịn mang tính thực tế cao, đặc biệt ñây lại là dự án về xây dựng
ñường tàu ñiện ngầm ñầu tiên của Việt Nam. Phạm vi và chất lượng nghiên cứu của
đề tài có thể khiêm tốn nhưng có ý nghĩa đáng kể bởi đây là một trong những
nghiên cứu đầu tiên về cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm đơ thị tiết diện lớn tại
Việt Nam, do chính người Việt Nam thực hiện.

7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm 4 chương, 65 hình vẽ và 24 bảng biểu.


Hoàn thành bản luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tơi cịn được sự
giúp đỡ, động viên rất lớn của gia đình, nhà trường, cơ quan và các đồng nghiệp.
ðể tỏ lịng biết ơn, tơi xin hết sức cảm ơn bố mẹ và các anh chị trong gia định đã
ln ln động viên tơi trong suốt thời gian học và làm luận văn. Tôi xin cám ơn
Trường ðại học Mỏ - ðịa chất, Tổng công ty Tư vấn Thiết kế GTVT đã tạo điều
kiện để tơi được theo học lớp Cao học Xây dựng Cơng trình Ngầm, Mỏ và Cơng
trình ðặc biệt do Trường ðại học Mỏ - ðịa chất tổ chức và đào tạo. Tơi đặc biệt

biết ơn GS.TS Nguyễn Quang Phích, người đã tận tình hướng dẫn tơi trong suốt
q trình làm bản luận văn, tơi xin cám ơn sự góp ý chân thành của các thày giáo
trong Bộ mơn Xây dựng Cơng trình Ngầm và Mỏ. Tôi xin cảm ơn các cơ quan, các
tổ chức, cá nhân đã giúp tơi có được những tài liệu tham khảo trong q trình thực
hiện luận văn. Tơi nhận thức được rằng nếu khơng có được sự ủng hộ, động viên và
giúp sức của mọi người tơi sẽ gặp rất nhiều khó khăn để có thể hồn thành bản luận
văn có chất lượng và theo đúng thời gian quy định của Nhà trường. Vì vậy, với tất
cả lịng biết ơn chân thành, một lần nữa tơi xin được cảm ơn Gia đình, Nhà trường,
Cơ quan, xin cám ơn các Thày giáo, các bạn bè và ñồng nghiệp ñã giúp đỡ tơi
trong thời gian qua.


-1-

CHƯƠNG 1

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH
CÁC DỰ ÁN TÀU ðIỆN NGẦM THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1.1. QUY HOẠCH CHUNG CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI ðẾN NĂM 2020

Theo quyết ñịnh số 108/1998/Qð-TTg ngày 20/06/1998, Thủ tướng Chính phủ
đã phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch chung Thủ đơ Hà Nội đến năm 2020 với những
nội dung chủ yếu như sau:
2.1.1. Mục tiêu
Xác ñịnh vị trí, vai trị đặc biệt của Thủ đơ trong ðịnh hướng quy hoạch tổng thể
phát triển đơ thị Việt Nam, nhằm xây dựng Thủ đơ Hà Nội trở thành một trong
những thành phố vừa dân tộc, vừa hiện ñại, ñậm ñà bản sắc và truyền thống ngàn
năm văn hiến, là trung tâm đầu não về chính trị, đồng thời là trung tâm lớn về văn
hoá, khoa học kỹ thuật, kinh tế và giao dịch quốc tế của cả nước, tương xứng với

Thủ đơ của một nước có quy mơ dân số một trăm triệu dân, có vị trí xứng đáng ở
ðông Nam Á và Thế giới.
1.1.2. Phạm vi lập quy hoạch và định hướng phát triển khơng gian
Cơ cấu quy hoạch không gian bao gồm TP Hà Nội trung tâm và các đơ thị xung
quanh thuộc các tỉnh Hà Tây, Bắc Ninh và Hưng Yên với bán kính ảnh hưởng từ 30
ñến 50 km.
Trước mắt, hướng mở rộng thành phố Hà Nội Trung tâm về phía Tây Bắc, Tây
Nam và phía Bắc, trong đó ưu tiên cho đầu tư phát triển khu vực phía Bắc sơng
Hồng. Tại đây, hình thành một Hà Nội mới, gồm các khu vực Bắc Thăng Long Vân Trì, ðơng Anh - Cổ Loa, Gia Lâm - Sài ðồng - Yên Viên và tiếp tục các dự án
phát triển ở khu vực Nam Thăng Long.


-2-

1.1.3. Quy mơ dân số
ðến năm 2020 dân số đơ thị Thủ đơ Hà Nội và các đơ thị xung quanh trong
phạm vi nghiên cứu ñiều chỉnh Quy hoạch chung khoảng 4,5 đến 5,0 triệu người và
quy mơ dân số nội thành của thành phố Hà Nội Trung tâm là 2,5 triệu người.
1.1.4. Về quy hoạch giao thông và cơ sở hạ tầng kỹ thuật
Nguyên tắc chung
- Cơ sở hạ tầng giao thơng phải được ưu tiên phát triển đồng bộ với các cơng
trình kỹ thuật hạ tầng khác để hình thành cơ cấu quy hoạch thành phố hồn chỉnh.
- ðất xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông, bao gồm cả hệ thống giao thơng động
và hệ thống giao thơng tĩnh, phải đạt bình qn 25% đất đơ thị.
- Việc phát triển giao thơng vận tải của Thủ đơ phải lấy phát triển vận tải hành
khách công cộng làm khâu trung tâm, bảo ñảm tỷ lệ vận tải hành khách cơng cộng
đến năm 2010 là 30% và đến năm 2020 là 50% số lượng hành khách.
Về ñường sắt
Ưu tiên cho việc xây dựng hệ thống đường sắt đơ thị ñể tạo nên những trục
chính của mạng lưới vận tải hành khách cơng cộng của Thủ đơ, bao gồm các tuyến

ñi trên cao và ñi ngầm. Trước mắt xây dựng tuyến Văn ðiển - Hàng Cỏ - Gia Lâm Yên Viên, tiếp đó là các tuyến Hà ðơng - Ngã Tư Sở - Hàng Cỏ; Hàng Cỏ - Cát
Linh - Thủ Lệ - Nghĩa ðô - Phú Diễn - Minh Khai; Giáp Bát - vành ñai 3 - cầu
Thăng Long - Nội Bài và Kim Mã - Láng Trung - Hoà Lạc.

1.2. QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI TÀU ðIỆN NGẦM ðẾN NĂM 2020

1.2.1. Hiện trạng giao thơng đơ thị thành phố Hà Nội và sự cần thiết phải ñầu tư
xây dựng các tuyến vận tải đơ thị khối lượng lớn.
1.2.1.1. Hiện trạng giao thơng đơ thị thành phố Hà Nội [1]


-3-

Hiện trạng giao thơng đơ thị thành phố Hà Nội ñang có nhiều bất cập cần giải
quyết càng sớm càng tốt, trên cơ sở đánh giá những tiêu chí sau đây:
• Nhu cầu giao thơng đơ thị
ðặc điểm sở hữu phương tiện của Hà Nội so với các thành phố khác ở Châu Á là
tỷ lệ sở hữu xe máy rất cao: trên 80% số hộ gia đình có xe máy, trong đó 40% số hộ
có trên 2 xe máy.
Nhu cầu giao thơng đơ thị phát triển nhanh chóng do tăng trưởng về dân số, về
tỷ lệ sở hữu phương tiện cá nhân và về khoảng cách ñi lại. Phương thức sử dụng
phương tiện cũng thay ñổi lớn trong khoảng thời gian từ năm 1995 ñến năm 2005.
Số lượt ñi lại bằng xe máy tăng 6,4 lần, bằng xe con/taxi tăng hơn 30 lần, trong khi
xe ñạp và ñi bộ giảm nhiều.
• Ùn tắc giao thơng
Ùn tắc giao thơng ở Hà Nội chưa ñến mức trầm trọng như ở các thành phố lớn
khác ở Châu Á như Băng Cốc, Kuala Lumpur, Manila, Singapore và Tokyo. Thời
gian trung bình đến nơi làm việc ở Hà Nội và TP. HCM là 18 - 20 phút. Tuy nhiên,
khi số lượng ô tô con tăng lên trong tương lai khơng xa thì tình hình ùn tắc giao
thông sẽ trở nên rất nghiêm trọng, giống như đã xảy ra ở Băng Cốc, Kuala Lumpur

và Manila.
Có nhiều nguyên nhân dẫn tới ùn tắc giao thông như thiếu hệ thống đường sá,
quản lý giao thơng kém, đỗ xe bừa bãi, ý thức lái xe kém, sử dụng vỉa hè bừa bãi…
• Giao thơng cơng cộng
Kể từ khi tàu điện khơng cịn hoạt động ở Hà Nội từ cuối những năm 1980, số
lượng hành khách ñi xe buýt cũng giảm theo. Tuy nhiên, kể từ năm 2002, chính
sách phát triển "Xe Buýt Mẫu” ra ñời. Kết quả là số lượng hành khách đi xe bt
tăng nhanh chóng. Tính ñến năm 2004, có tất cả 41 tuyến xe buýt và tổng cộng
687 xe buýt ñược khai thác trên ñịa bàn thành phố Hà Nội và vận chuyển 284.000
lượt khách.


-4-

Mặc dù 98% số người ñi lại bằng xe buýt ñược hỏi trả lời rằng dịch vụ xe buýt
ñược cải thiện và có vai trị quan trọng nhưng người dân cho rằng cần thiết phải mở
rộng phạm vi hoạt ñộng của xe bt.
• An tồn giao thơng
An tồn giao thơng là một trong những vấn ñề bức xúc nhất ở Việt nam. Tỷ lệ
tai nạn ở Việt Nam so với các nước khác rất cao. Tình hình an tồn giao thơng ở Hà
Nội đang xấu đi do lượng phương tiện gia tăng. Mặc dù số vụ tai nạn giảm nhưng
số người chết vì tai nạn lại tăng liên tục từ 247 người năm 1990 lên 385 người năm
2000 và 452 người năm 2004. Trên 60% số vụ tai nạn có liên quan ñến xe máy.
1.2.1.2. Sự cần thiết phải ñầu tư xây dựng các tuyến vận tải đơ thị khối lượng lớn
Hiện nay, tình trạng tai nạn, ùn tắc giao thơng tại TP Hà Nội cũng như tại TP Hồ
Chí Minh ñang ở mức báo ñộng. Mặc dù Nhà nước đã có nhiều biện pháp nhằm cải
thiện tình hình nhưng vẫn khơng thể giải quyết triệt để mà chỉ hạn chế được phần
nào tình trạng trên. Với tốc độ phát triển kinh tế cao ñứng hàng ñầu thế giới, nhất là
khi chúng ta ñã gia nhập WTO, sự gia tăng vận tải hành khách và hàng hố tại các
đơ thị ngày càng tăng nhanh trong khi tốc ñộ nâng cấp và cải tạo cơ sở hạ tầng của

chúng ta còn rất chậm, khơng theo kịp tốc độ phát triển kinh tế sẽ dẫn đến tình trạng
khơng thể kiểm sốt được giao thông tại các thành phố lớn và sẽ ảnh hưởng lớn phát
triển kinh tế, ảnh hưởng ñến ñời sống sinh hoạt của người dân thành phố.
Phương tiện tham gia giao thông hiện nay chủ yếu vẫn là xe máy, số lượng xe ơ
tơ cũng bắt đầu tăng nhanh trong những năm gần ñây và nhu cầu mua xe của các
doanh nghiệp và cá nhân rất lớn, trong vài năm tới khi thuế nhập khẩu ơ tơ giảm
mạnh thì lượng ô tô lưu thông trong thành phố sẽ là tăng lên rất lớn. Những phượng
tiện vận tải này chiếm diện tích đáng kể trong khi tham gia giao thơng (cũng như
khi cất giữ) nhưng khả năng vận chuyển lại rất hạn chế. Do vậy, ñể giải quyết triệt
ñể nạn ùn tắc giao thơng cũng như hạn chế đến mức thấp nhất tai nạn giao thơng tại
các đơ thị lớn như TP Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, chúng ta phải đầu tư xây dựng
các tuyến vận tải đơ thị khối lượng lớn. Các hệ thống vận chuyển hành khách lưu


-5-

lượng lớn hiện nay trên thế giới mà chúng ta có thể học hỏi và áp dụng là hệ thống
xe buýt, hệ thống xe buýt tốc ñộ cao, hệ thống vận tải ñường sắt nhẹ.
Hiện nay, chúng ta ñã xây dựng ñược hệ thống xe buýt tại Hà Nội và ñang
nghiên cứu triển khai một số tuyến xe buýt tốc ñộ cao. Tuy nhiên, hệ thống xe buýt
của chúng ta hoạt ñộng chưa ñạt hiệu quả cao. Phần lớn người dân vẫn chưa thực sự
hài lòng với hệ thống xe buýt hiện nay trong khi khả năng áp dụng các tuyến xe tốc
độ cao vẫn đang gặp nhiều khó khăn khi bắt ñầu nghiên cứu triển khai.
Hiện nay, việc ñầu tư xây dựng hệ thống vận tải ñường sắt nhẹ (tàu ñiện ngầm,
tàu ñiện ñi nổi và ñi trên cao) cho các đơ thị lớn đang là lựa chọn số một của các
nhà quản lý. Mặc dù vốn ñầu tư ban đầu lớn nhưng lợi ích về lâu dài rất cao. Việc
xây dựng hệ thống tàu ñiện ngầm sẽ vận chuyển ñược khối lượng hành khách rất
lớn, hạn chế tai nạn đến mức thấp nhất, khơng ảnh hưởng đến mơi trường, chiếm ít
khơng gian xây dựng và khai thác, ít ảnh hưởng ñến kiến trúc thành phố và ñặc biệt
ñem lại nét văn minh đơ thị hiện đại cho Thủ ñô của chúng ta.

1.2.2. Kế hoạch phát triển vận tải cơng cộng theo đề xuất của Bộ Giao Thơng
Vận Tải.
ðể phát triển giao thông vận tải công cộng khối lượng lớn tại Hà Nội, Bộ Giao
thơng vận tải đã đề xuất xây dựng 8 tuyến đường sắt đơ thị hình thành trục xương
sống của hệ thống giao thông công cộng tại Hà Nội như sau [1]:
Yên Viên - Ngọc Hồi (25km)
Ngọc Hồi - Hà ðông (15km)
Bác Cổ - Ga Hà Nội - Voi Phục - Nhổn (16km)
Hà Nội - Nội Bài (25km)
Daewoo - Trung Kính - Hồ Lạc (32km)
Giáp Bát - Nam Thăng Long (19km)
Bưởi - ðơng Anh - Sóc Sơn (24km)
Cổ Bi - Gia Lâm - Kim Nỗ (26km)


-6-

1.2.3. Chương trình Phát triển Tổng thể ðơ thị thủ ñô Hà Nội – HAIDEP [1]
HAIDEP là từ viết tắt của Chương trình Phát triển Tổng thể ðơ thị Thủ ðơ Hà
Nội, nước Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Chương trình nhấn mạnh sự phát
triển của Hà Nội cùng với việc duy trì vẻ đẹp cảnh quan mơi trường của thành phố.
ðây là dự án hỗ trợ kỹ thuật của Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) do
UBND thành phố Hà Nội phối hợp thực hiện với các ban ngành hữu quan, gồm Bộ
Xây Dựng, Bộ Giao Thông Vận Tải, Bộ Kế Hoạch và ðầu Tư, Bộ Tài Chính, Bộ
Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn và Bộ Tài Ngun Mơi Trường.
Nghiên cứu HAIDEP được triển khai từ tháng 12 năm 2004 và hoàn thành cuối
năm 2006.
1.2.3.1. Cơ sở nghiên cứu của Chương trình HAIDEP
Từ giữa những năm 1990, Việt Nam ñã ñạt ñược mức tăng trưởng kinh tế cao và
dự kiến mức tăng trưởng này sẽ cịn được duy trì trong tương lai. Mặc dù Hà Nội ñã

và ñang gặt hái ñược nhiều thành tựu về kinh tế song thành phố cũng phải gánh chịu
nhiều tác động tiêu cực do đơ thị hố nhanh, ùn tắc giao thơng, điều kiện sống
xuống cấp, mơi trường suy thối và tai nạn giao thơng tăng. Tình hình này sẽ càng
xấu đi nếu khơng thực hiện các biện pháp phù hợp. Có nhiều Quy hoạch tổng thể đã
được phía Việt Nam xây dựng cho các chuyên ngành như Giao thơng vận tải, cấp
thốt nước cùng nhiều quy hoạch khác. Trong bối cảnh đó, theo đề nghị của Chính
phủ Việt nam, Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) ñã phối hợp với UBND
thành phố Hà Nội triển khai Chương trình nghiên cứu nhằm hợp nhất các quy hoạch
trên trong Chương trình Phát triển Tổng thể ðơ thị Thủ ðơ Hà Nội.
1.2.3.2. Mục tiêu nghiên cứu
Biến tầm nhìn phát triển đơ thị Hà Nội thành quy hoạch hợp nhất toàn diện và
thiết lập cơ chế thực hiện quy hoạch đó, bao gồm:
- Xây dựng chương trình phát triển đơ thị tổng thể cho thủ đơ Hà Nội tới năm 2020.
- Xây dựng kế hoạch thực hiện ngắn hạn.