đồ án thiết kế và tổ chức thi công hầm metro

LỜI NÓI ĐẦU
Ở Hà Nội hiện nay, tốc độ phát triển của hệ thống giao thông vận tải đô
thị (GTVTĐT) rất cao. Riêng tốc độ phát triển của các phương tiện giao thông
đường bộ trong các năm 1996 tới nay là khoảng : 8 - 13% đối với xe máy, và 5 8% đối với xe ôtô. Chủng loại phương tiện cũng ngày càng đa dạng và phong
phú hơn. Hệ thống cơ sở vật chất hạ tầng cho giao thông cũng có nhiều thay đổi.
Tồn bộ hệ thống đường xá, cầu, cống đã liên tục được nâng cấp, tại các ngã ba,
ngã tư, các nút giao thông đã được trang bị hệ thống đèn hiệu dải phân luồng.
Nhiều tuyến đường lớn nhỏ tiếp tục được qui hoạch, mở rộng hợp lý, đạt yêu cầu
về tiêu chuẩn chất lượng, đảm bảo phục vụ tốt cho các hoạt động lưu thông. Bộ
mặt giao thông đô thị ở Hà Nội đã và đang thay đổi từng ngày.
Tuy nhiên, quá trình phát triển của GTVTĐT ở Hà Nội cũng thể hiện
nhiều bất cập. Xu thế phát triển hiện nay của toàn bộ hệ thống GTVTĐT ở Hà
Nội chưa cân đối và hợp lý. Điều này có thể thấy rõ ở sự phát triển thiếu hài hoà
giữa số lượng và chủng loại của các phương tiện giao thông với hệ thống cơ sở
hạ tầng đô thị. Hệ thống cơ sở hạ tầng tuy phát triển nhanh và dần dần được hiện
đại hố nhưng khơng theo kịp với tốc độ phát triển nhanh đến mức không thể
kiểm sốt nổi của các phương tiện giao thơng. Chính vì thế hệ thống cơ sở hạ
tầng đơ thị vẫn nhanh chóng bị quá tải và xuống cấp nghiêm trọng. Điều này thể
hiện rõ qua các sự cố tắc đường liên tục xảy ra trong và ngoài giờ cao điểm tại
rất nhiều điểm trên các tuyến đường giao thông ở Hà Nội trong thời gian gần
đây.
Những sự cố ách tắc giao thông xảy ra đều gây nên hậu quả nghiêm trọng về nhiều
mặt. Về thời gian, các vụ ách tắc thường kéo dài và làm lãng phí rất nhiều thời gian của hàng
ngàn người phải dừng lại tại điểm ách tắc. Về kinh tế, các vụ ách tắc giao thông làm cho nhiều
hoạt động lưu thông, buôn bán, trao đổi ... bị ngừng trệ. Như vậy, tổn thất kinh tế khơng thể tính
hết. Về mặt năng lượng, các xe tại điểm ách tắc thường trong trạng thái nổ máy, do đó năng
lượng lãng phí do sử dụng nhiên liệu cho các động cơ rất lớn.
Hiện trạng và viễn cảnh không xa của tình hình giao thơng tại Hà Nội
cho thấy vấn đề đã mang tính cấp bách. Các loại phương tiện giao thông cá nhân
ngày càng tăng cả về số lượng, và số lượt hoạt động, nhưng Hà Nội không có
khả năng xây dựng thêm đường sá, vì quĩ đất thì có hạn mà dân số lại tăng

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

1

Líp: CÇu


nhanh. Để phát triển đồng bộ kinh tế - xã hội, Hà Nội đang phát triển về không
gian, xây dựng những đô thị vệ tinh. Song song với các biện pháp tăng cường
quản lý giao thơng, thì việc phát triển vận tải hành khách công cộng với khối
lượng lớn cũng được xem là giải pháp cứu cánh,
Trước thực trạng như vậy giải pháp khắc phục mang lại hiệu quả về
nhiều mặt là xây dựng hệ thống giao thông ngầm. Việc xây dựng hệ thống giao
thơng ngầm có ý nghĩa lớn trong giải quyết vấn đề giao thông đô thị, cho phép
sử dụng đất đô thị hợp lý.Xuất phát từ vấn đề trên ,với những kiến thức đã được
học trong trường , em chọn đề tài tốt nghiệp :”Thiết kế và tổ chức thi cơng hầm
metro ”.
Để hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình ngồi sự cố gắng nỗ lực của
bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cơ trong bộ mơn Cầu
Hầm. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đã trang bị cho em những
kiến thức quý báu về chuyên ngành Cầu Hầm trong suốt những năm học vừa
qua, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình, giúp đõ của thầy Đỗ Như Tráng.
Do thời gian có hạn, tài liệu tham khảo lại không đầy đủ nên mặc dù đã
rất cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót. Qua đây, em mong
muốn có được nhiều những ý kiến, sự chỉ bảo của thầy cô hơn nữa để có thể
vững vàng trong cơng tác của mình sau này.
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên

Trần Chí Trung

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

2

Líp: CÇu


PHẦN I:

THIẾT KẾ SƠ BỘ
1. GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ
THÀNH PHỐ HÀ NỘI.
2. THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KIẾN TRÚC

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

3

Líp: CÇu


CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ
THỊ THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1.Giới thiệu dự án tuyến đường sắt đơ thị thí điểm thành phố Hà
Nội.Đoạn Nhổn –Ga Hà Nội
1.1.1.Cơ sở thiết kế :

 Quy hoạch tổng thể Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 được Thủ tướng Chính
phủ phê duyệt tại Quyết định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20 - 6 - 1998 đã xác
định: “Việc phát triển giao thông vận tải của Thủ đô phải lấy phát triển
hành khách công cộng làm khâu trung tâm, bảo đảm tỷ lệ vận tải hành
khách công cộng đến năm 2010 là 30% và đến năm 2020 là 50% số lượng hành
khách. Cần ưu tiên cho việc xây dựng hệ thống đường sắt đơ thị để tạo nên
những trục chính của mạng lưới vận tải hành khách công cộng của Thủ đơ”.
 Tuyến đường sắt đơ thị thí điểm Nhổn - Ga Hà Nội là trục chính
theo hướng Đơng - Tây của Thành phố, là tuyến được xác định cần xây dựng
trước trong Quy hoạch (Ga Hàng Cỏ - Cát Linh - Kim Mã - Thủ Lệ - Nghĩa Đô
- Phú Diễn - Minh Khai).
 Theo các số liệu điều tra sau về thực trạng giao thơng tại Hà Nội :

Hình 1.1- Các điểm điều tra lưu lượng giao thông
a. Lưu lượng giao thơng rất lớn
Nếu tính cả hai hướng thì số lượng xe mỗi giờ dao động từ 7.500 đến trên 22.000
xe. Ðây là một trong những mức lưu lượng cao nhất thế giới. Nếu so với Lyon
(thành phố có quy mơ tương đương với Hà Nội nếu chỉ tính riêng khu vực đơ thị)
thì lưu lượng xe trên đường ôtô đô thị vào giờ cao điểm chỉ đạt khoảng 7.000
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

4

Líp: CÇu


xe/h theo mỗi hướng.
Bảng 1.1-Bảng điều tra lưu lượng giao thông
Ðịa điểm

Lượng xe vào giờ cao điểm

Lượng người tham gia giao
thông vào giờ cao điểm

Kim Mã

22 614

35 440

Giảng Võ

18 954

26 146

Cát Linh

17 250

22 302

Lê Duẩn

17 085

24 577

Tôn Ðức Thắng 16 170

22 280

Nguyễn Thái Học13 917
21 576
b. Các luồng di chuyển lớn theo hai chiều
Trên tổng số các trục đường được điều tra, lưu lượng giao thông theo hướng vào
nội thành đạt mức cao nhất vào buổi sáng, còn hướng ra ngoại thành đạt mức cực
điểm vào buổi chiều. Cụ thể như sau :
+Buổi sáng có 49 332 người đi ra khu vành đai và 85 873 người đi vào trung
tâm, tức là mức chênh lệch lên tới 74%,
+Buổi chiều có 60 196 người đi vào trung tâm và 76 535 người đi ra khu vành
đai, tức là mức chênh lệch đạt 27%.
Những số liệu này cho thấy rõ các luồng di chuyển luân phiên hai chiều giữa
nơi ở và nơi làm việc. Vào buổi sáng, những khu vực ở trung tâm thành phố
luôn thu hút nhiều lao động sống ở những khu vành đai, sau đó đến giờ cao điểm
buổi chiều những người này lại trở về nhà sau giờ làm việc.

c. Mức độ đi lại :Những trục đường có nhiều người qua lại nhất đều là những
trục xuyên tâm nối khu trung tâm thành phố với các khu vành đai và những
tuyến đường vành đai 1 và 2 (xem bản đồ trên đây) :
- Trục tây - đông nối khu vực trung tâm thành phố với điểm Cầu Giấy
(các tuyến phố Nguyễn Thái Học, Trần Phú, Kim Mã, Cầu Giấy, Xuân
Thuỷ)
- Trục tây - đông chạy qua phố Giảng Võ

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

5

Líp: CÇu


- Trục bắc -nam chạy dọc theo tuyến đường sắt (các tuyến đường Lê
Duẩn, Giải Phóng)
- Trục bắc - nam chạy dọc theo sông Hồng (các tuyến đường Trần
Quang Khải, Trần Khánh Dư)
- Trục đông bắc - tây nam nối khu vực trung tâm thành phố với thị xã
Hà Ðông (các tuyến phố Khâm Thiên, Nguyễn Lương Bằng, Tây Sơn,
Nguyễn Trãi)
- Đường vành đai 2 (các phố Minh Khai, Ðại La, Trường Chinh, Láng,
Bưởi)
- Đường vành đai 3 (các đường Pháp Vân, Thanh Xuân).
Một số tuyến phố chính trong khu vực trung tâm thành phố cũng có lưu
lượng xe lớn: phố Huế, Bà Triệu, Hai Bà Trưng...
d. Ðổi mới trong giao thông công cộng
Năm 2000 giao thông công cộng chỉ đáp ứng 4% nhu cầu đi lại, tức là ở mức
thấp nhất trong số các nước Ðơng Nam á. Tình hình này là kết quả của một quá
trình suy giảm dần chất lượng của giao thông công cộng từ cuối những năm
1970. Do đó, số lượng hành khách đã giảm từ 76,5 triệu người vào năm 1978
(khoảng 25 - 30% lưu lượng giao thơng) xuống chỉ cịn 3,9 triệu người vào năm
1992. Sự suy giảm này là do xe máy ngày càng được ưa chuộng, song cũng bắt
nguồn từ sự sa sút chất lượng dịch vụ và khơng được chính quyền thành phố
quan tâm từ khi tiến hành công cuộc Ðổi Mới (ngừng trợ giá cho giao thông
công cộng). Các tuyến xe buýt đều bị bãi bỏ, mạng lưới tổ chức kém, xe quá cũ,
giá vé quá cao so với chất lượng dịch vụ.

Hình 1.3-Biểu đồ so sánh xe buýt và xe điện

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

6

Líp: CÇu


Kể từ năm 2001, chính quyền thành phố đã quyết định đầu tư trở lại cho
giao thông công cộng. Hàng loạt biện pháp đã được áp dụng khiến cho hành
khách sử dụng xe buýt ngày càng nhiều :
- Năm 2001, các xí nghiệp xe buýt được sát nhập lại trở thành Công ty Vận
tải và Dịch vụ công cộng Hanoi Transerco nhằm tạo sự thống nhất toàn mạng
lưới các tuyến buýt và hệ thống vé.
- Các nguồn trợ cấp cho hoạt động xe buýt đã tăng gấp 6 lần trong vịng từ
năm 2000 đến 2003.
- Một chính sách nâng cao chất lượng dịch vụ đã được áp dụng sau khi thu
được thành cơng từ ba tuyến xe bt mẫu thí điểm trong khuôn khổ dự án Asia
Trans giai đoạn 2002 - 2004 : nâng cao tính đúng giờ, áp dụng chính sách giá vé
phù hợp hơn, mua thêm những xe buýt tiện nghi hơn...
Tất cả những biện pháp đó đã giúp cho giao thông công cộng trở nên hấp
dẫn hơn. Năm 2004, lượng hành khách đi xe buýt đã vượt mức 270 triệu người
(theo ước tính của Tổng cơng ty vận tải Hà Nội, tên gọi mới của Hanoi
Transerco).
e.Tỷ lệ xe hơi cịn thấp
Giao thơng bằng xe hơi cá nhân chiếm tỷ lệ cịn thấp trong hệ thống giao
thơng đơ thị (chỉ chiếm 5% theo số liệu điều tra do IMV thực hiện năm 2004).
Ðiều đó cho thấy sự chênh lệch giữa mức sống của người dân Hà Nội với giá trị
của một chiếc xe hơi, mức thuế cao (thuế nhập xe gần 100%) và cịn nhiều

đường phố hẹp khơng thuận tiện cho sử dụng xe hơi. Tính đến cuối năm 2004 có
147.000 xe hơi mới được đăng ký tại Hà Nội, tức là trung bình chỉ có khoảng 50
xe / 1.000 dân. Tuy nhiên, lượng xe hơi đang tăng dần với mức tăng trưởng có
thể đạt tới gần 20%/năm. Việc chuyển dần từ xe máy sang ôtô trong những năm
tới là điều hồn tồn có thể xảy ra nếu mức sống của người dân cho phép. Ðây
cũng chính là xu hướng phổ biến đối với một bộ phận dân cư khá giả ở Hà Nội.
Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu đều chưa thấy được rằng về lâu dài xe hơi sẽ
trở thành phương tiện phổ biến ở Hà Nội.
Hệ thống giao thông ở Hà Nội tương đối hiệu quả. Vận tốc di chuyển
trung bình là 20 km/h, tức là cao hơn hẳn so với vẫn tốc di chuyển trung bình tại
hầu hết các thủ đơ khác trong khu vực (Bangkok 9 km/h, Manila 10 km/h, Jakarta
15 km/h...). Cho đến nay, tình trạng tắc đường vẫn chưa phổ biến nhiều.
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

7

Líp: CÇu


- Tuy nhiên, cần thừa nhận rằng giao thông tại Hà Nội vẫn còn nhiều tác
hại : Số vụ tai nạn giao thông tăng đều đặn : khoảng 6 người chết/ngày theo
ước tính của Tổ chức Chữ thập Ðỏ .
- Ơ nhiễm khơng khí và tiếng ồn ngày càng trở nên trầm trọng .
- Chỗ đỗ xe còn thiếu khiến người dân phải để xe trên vỉa hè gây cản trở
cho người đi bộ.
Qua các số liệu điều tra ở trên ta nhận thấy lưu lượng giao thông đã vượt
quá khả năng thơng qua trên mặt cắt giao thơng. Tình trạng ùn tắc giao
thông sẽ xảy ra rất nghiêm trọng vào những năm tới khi lượng ôtô cá nhân
được sử dụng ngày càng tăng.

Dọc theo tuyến đường đã hình thành nhiều khu trường Đại học
và Cao đẳng, đang hình thành và phát triển các Khu công nghiệp tập trung vừa
và nhỏ, các Khu Đơ thị mới: Mỹ Đình, Cầu Diễn, Khu liên hợp thể thao Quốc
gia... Sự phát triển này tất yếu dẫn đến tăng đáng kể lưu lượng hành khách (theo
dự báo lưu lượng người tham gia giao thông đến năm 2010 vào giờ cao điểm
trên đường Kim Mã sẽ là 50.000 đến 60.000 người/ hai hướng/ giờ).
Việc đưa vào vận hành Tuyến đường sắt đơ thị thí điểm là rất cần thiết,
giải quyết cơ bản tình trạng ùn tắc giao thơng do q tải, tình trạng ơ nhiễm do
khí thải và đặc biệt đảm bảo an tồn cao cho người tham gia giao thông.
1.1.2.Năng lực vận tải hành khách của tuyến
Trên cơ sở phân tích các dự báo về phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu giao
thông của Thành phố Hà Nội, lộ trình phát triển giao thông công cộng của Thành
phố, việc triển khai một số dự án tuyến xe buýt nhanh (BRT), tuyến đường sắt đô
thị. Dự báo nhu cầu giao thông trên tuyến đường Nhổn - Ga Hà Nội như sau: Lưu
lượng hành khách trong ngày tới năm 2010 là 123.800 hành khách (HK),
năm 2020 là 274.000 HK, năm 2030 là 360.000 HK; lưu lượng hành khách trên
đoạn đông nhất vào giờ cao điểm (1 chiều) tới năm 2010 là 6000 HK, năm
2020 là 9500 HK, năm 2030 là 12.000 HK.
Tổ chức các bến trung chuyển với đường sắt nội đô tại bến số 11 (KS
Daewoo) với hệ thống xe buýt nhanh (BRT) tại bến số 13 (Giảng Võ) và với hệ
thống xe buýt tại bến số 10 (Cầu Giấy) và bến số 15 (Ga Hà nội).
1.1.3.Phương án tuyến
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

8

Líp: CÇu

Hình 1.4-Bình đồ của dự án
Tuyến đường sắt đơ thị thí điểm đi theo lộ trình sau: điểm đầu Nhổn (theo Quốc
lộ 32) - Cầu Diễn - Mai Dịch - Nút giao với đường Vành đai 3 - Cầu Giấy - Kim
Mã - Núi Trúc - Giảng Võ - Cát Linh - Quốc Tử Giám - ga Hà Nội - điểmcuối trên
đường Trần Hưng Đạo (trước ga Hà Nội).
Tổng chiều dài tuyến 12,5 Km + 0,2 Km đường dẫn vào Depot tại Nhổn,
trong đó : đoạn đi trên cao dài 9,8 Km (gồm cả 0,2 km đường dẫn), đoạn đi
ngầm dài 2,9 Km.

1.1.4.Vị trí các ga.

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

9

Líp: CÇu


Tồn tuyến bố trí 15 ga

Hình 1.5-Vị trí các ga
Ga
S1
S2
S3
S4
S5

Lý trình

Vị trí
Km0+425 Quốc lộ 32, cổng trường ĐH cơng nghiệp Hà Nội, huyện Từ Liêm
Km1+550
Km2+560
Km3+330
Km4+280

S6 Km5+050
S7 Km5+725
S8 Km6+715
S9 Km7+465
S10 Km8+110
S11 Km8+975
S12 Km9+875
S13 Km10+705
S14 Km11+520
S15 Km12+500

Quốc lộ 32, cạnh cổng vào xí nghiệp kinh doanh thép hình, huyện
Từ Liêm
Quốc lộ 32, cạnh Tổng kho 101 Quân đội, huyện Từ Liêm
Quốc lộ 32, trước cổng chợ Cầu Diễn, huyện Từ Liêm
Quốc lộ 32, trước nghĩa trang Mai Dịch, quận Cầu Giấy
Đường Hồ Tùng Mậu, cạnh trường đại học Thương Mại, quận Cầu
Giấy.
Đường Xuân Thủy, trước trường đại học Sư Phạm, quận Cầu Giấy
Đường Cầu Giấy, cạnh cây xăng số 9, quận Cầu Giấy
Đường Cầu Giấy, Bưu cục Cầu Giấy, quận Cầu Giấy
Đối diện trường đại học Giao thông vận tải, quận Ba Đình
Đường Kim Mã, gần khách sạn Daewoo, quận Ba Đình.

Đường Kim Mã, trước cửa khu Ngoại giao đồn,quận Ba Đình.
Đường Giảng Võ, trước cổng Bộ Y Tế, quận Đống Đa.
Cát Linh, quận Đống Đa.
Đường Trần Hưng Đạo, trước cửa ga Hà Nội, quận Hoàn Kiếm.

1.1.5.Phạm vi thiết kế trong đồ án.
Trong phạm vi của đồ án này em xét đoạn S14 – S15 với :
Điểm đầu : Đường Cát Linh, quận Đống Đa
Điểm cuối : Ga Hà Nội ,quận Hoàn Kiếm
Chiều dài ước tính từ điểm đầu đến điểm cuối là 1000 m.
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

10

Líp: CÇu


1.2.Điều kiện tự nhiên,kinh tế xã hội khu vực xây dựng .
1.2.1.Điều kiện tự nhiên.
a. Vị trí xây dựng .
Chọn một trong các đoạn trên mạng tuyến giao thông để thiết kế và tổ chức thi
công : đoạn từ đường Cát Linh, quận Đống Đa đến Ga Hà Nội,quận Hoàn
Kiếm .Tuyến đi qua khu trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba Đình, khu vực
phố cổ là quận Hồn Kiếm .
b. Đặc điểm mặt bằng khu vực xây dựng .
Đây là khu trung tâm Thủ đô Hà Nội , nên không cho phép thay đổi kiến trúc
khu vực . Do vậy mặt bằng thi cơng khó khăn chật hẹp nên phải có phương án
thiết kế và thi cơng cho phù hợp .
c. Đặc điểm địa chất –Khí hậu –Thủy văn .

*Địa chất :
Địa chất xác định thông qua kết quả khoan khảo sát địa chất của lỗ khoan
L36 tại khu vực quận Hồn Kiếm.Trên mặt cắt hố khoan có các lớp: đất tự nhiên,
lớp sét dẻo và bùn hữu cơ, cát xám hạt trung, sét pha cát, cát hạt thơ, sỏi cuội lẫn
cát thơ .(Bảng 1.2)

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

11

Líp: CÇu


Bảng 1.2: Sơ đồ mặt cắt cấu tạo địa chất khu vc.
c hiều s âu
0

1,2

1,2

đất đổ nền

6

4,8

đất c á t pha l Én s á i g ¹ c h

5
10
15

l o ạ i đất

đá y l ớ p bề dày
(m)
(m)

đất s ét dẻ o

15

9

23

8

20

c á t xá m hạ t t r ung

25
s Ðt pha c ¸ t

30
35

34

11

39

5

c ¸ t hạ t t hô

40
45
50
55

s ỏ i c uộ i l ẫn c á t hạ t t hô

60
65
70

70

SV: Trn Chớ Trung
hÇm K43

31

12

Líp: CÇu


*Khí hậu :
Nằm trong khu vực Hà Nội là khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm
ướt.Thơng 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 khơ khí hậu tương đối tốt có nhiều thuận lợi cho xây dựng các
cơng trình hạ tầng cơ sở. Do đó ta nên chọn thời gian thi công vào mùa khô.
Bảng 1.3-Các thông số khí hậu trung bình tháng
trong năm khu vực Hà Nội
Chỉ tiêu
tháng

Nhiệt độ trung
bình(độ C)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12

15.3
17.6
19.2
26.6
27.6
29
28.4
28.6
27.1
24.4
21.4
18.4

Ghi chú

Trung bình 23.6

Lượng mưa
trung bình
(mm)
18
36
34
121
194
250
214
325

290
184
115
7
Tổng cộng
1788

Độ ẩm trung Lượng bốc hơi
bình(mm) trung bình(mm)
83
86
89
88
85
84
85
87
86
82
81
81
Trung bình
84.8

68
54
55
66
94
99

101
86
91
95
88
94
Trung bình 99.1

*Thủy văn :
Hà Nội có sơng Hồng chảy qua,rộng khoản 1Km-1,5 Km. Mực nước cao
nhất ghi nhận được là +14,3m và mực nước thấp nhất là +17,3 m. Mực nước
trung bình dao động từ +1,28 trong mùa khô và +10,18 trong mùa mưa.
Khu vực xây dựng đường hầm có liên quan đến mực nước ngầm, do vậy
khi mực nước sông Hồng lên xuống có ảnh hưởng tới mực nước ngầm. Theo tài
liệu khảo sát địa chất thủy văn thì mực nước ngầm lớn nhất vào mùa mưa (tháng
8 âm lịch), đây cũng là lúc mực nước sông Hồng lên cao nhất.Sau đó mức nước
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

13

Líp: CÇu


nâng rút dần xuống và thấp nhất vào tháng 12 âm lịch.Song theo tài liệu khảo sát
thì mực nước ngầm dao động từ -30m đến +13m.
*Nguồn nước:
Nguồn nước dùng cho thi công và sinh hoạt được khai thác từ mạng lưới
nước của thành phố .
1.2.2.Điều kiện xã hội .

a. Tình hình chính trị xã hội .
Đây là khu trung tâm chính trị - văn hóa của thành phố, có trình độ dân trí
cao, có nhiều cơ quan, tổ chức chính trị xã hội của Đảng và nhà nước đóng tại
đây nên cũng có nhiều thuận lợi về tình hình an ninh chính trị song cũng có
khơng ít những khó khăn trong q trình thi cơng cũng như khơng được làm ảnh
hưởng đến hoạt động của các cơ quan, các tổ chức và của nhân dân.
b. Điều kiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật.
Khu vực thi cơng có điều kiện về cơ sở hạ tầng thuận lợi như mạng
đường xá thuận lợi, vỉa hè rộng nên có thể tập kết vật liệu, máy móc mà khơng
ảnh hưởng đến q trình giao thơng. Song một điều ảnh hưởng khơng nhỏ đến
q trình thi công là đây là khu vực trung tâm nên mọi hoạt động vận chuyển
máy móc, trang thiết bị, vật liệu, vận chuyển đất đá đào lên từ đường hầm chỉ có
thể tiến hành vào ban đêm từ 22h00 ngày hôm trước đến 6h00 ngày hôm sau. Đây
là một trong những yếu tố ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình thi cơng, do vậy
trong q trình thiết kế kỹ thuật thi công phải đưa ra được biện pháp thi công
phù hợp.

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
2.1.Các giải pháp đặt tuyến tàu điện ngầm (Metro).
2.1.1.Giới thiệu chung về tàu điện ngầm :
*Khái niệm: Metro là hệ thống đường sắt cao tốc nội đơ khép kín, phục
vụ vận tải hành khách công cộng độc lập với những mạng lưới giao thơng khác
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

14

Líp: CÇu

trong thành phố .
Trong hệ thống Metro có 3 loại tuyến :
+Tuyến đường sắt trên cao chạy trên hệ thống cầu cạn để khắc phục mật
độ kiến trúc cao và địa hình phức tạp. Loại tuyến này có ưu điểm thi cơng dễ
dàng,chế độ khai thác đơn giản nhưng có nhược điểm là gây ồn và gây bụi cho
thành phố, ảnh hưởng nhiều đến quy hoạch.
+Tuyến chạy nổi trên mặt đất trong hệ thống đường riêng có hàng rào che
kín. Những tuyến khác cắt ngang đều phải vượt qua bằng cầu và hầm vượt.Loại
tuyến này có ưu điểm: xây dựng đơn giản, rẻ, chế độ khai thác không phức tạp.
Nhược điểm: gây ồn và bụi, chiếm dụng nhiều diện tích giao thơng và gây khó
khăn cho quy hoạch đơ thị .
+Tuyến chạy ngầm trong lòng đất dưới thành phố hay còn gọi là hệ thống
tàu điện ngầm.Loại tuyến này chạy ngầm là chủ yếu, hành khách đi xuống tàu
qua các nhà ga nối thông với mặt đất. Khi vượt qua sơng tuyến có thể phải nổi lên
để vượt sơng bằng cầu và ở những khu vực xây dựng thưa hoặc gần đến khu
Đêpot để quay đầu, tuyến có thể chạy nổi 1 đoạn.Nhiều tuyến tàu điện ngầm của
một số thành phố trên thế giới,đoạn vượt sông người ta vẫn giải quyết bằng hầm.
Tàu điện ngầm có năng lực vận chuyển lớn,đáp ứng được yêu cầu giao
thông công cộng rất cao của một thành phố đơng dân, chiếm dụng diện tích rất ít,
khơng gây ồn và bụi và cịn kết hợp một số chức năng khác trong đời sống xã hội
của thành phố vì vậy tàu điện ngầm là một phương tiện giao thông công cộng phổ
biến của nhiều thành phố trên thế giới.
Đường tàu điện ngầm đầu tiên trên thế giới được xây dựng ở Anh vào
năm 1863, cho đến nay đã có 80 thành phố trên thế giới sử dụng hệ thống tàu
điện ngầm trong giao thông công cộng.
Hệ thống đường tàu điện ngầm lớn nhất là NewYork với tổng chiều dài
392Km và 471 ga, thứ hai là Paris: 301 Km, 349 ga.
Do đặc điểm khu vực xây dựng, vị trí xây dựng là khu vực phố cổ và khu
vực trung tâm văn hóa chính trị, mặt bằng xây dựng chật hẹp nên ta chọn tuyến
chạy ngầm trong lòng đất .

2.1.2.Các thơng số kỹ thuật của đồn tàu :
Tầu có 3 khoang (02 khoang có động cơ, 01 khoang không động cơ) dài
58,5m, rộng 2,8 m, tải trọng trục 14 Tấn, tốc độ tối đa 80 km/h, khả năng chun
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

15

Líp: CÇu


chở 431 chỗ - 587 chỗ, tương lai sẽ tăng lên thành đoàn tàu 4 khoang, dài 80 m
và khả năng chuyên chở sẽ là 792 người (6 ng/m2) và đạt mức chuyên chở đặc
biệt 1002 người (8ng/m2).
Thời gian phục vụ của tuyến Metro từ 5h đến 24h, tần suất chạy tầu 5,4
phút/chuyến, năng lực vào giờ cao điểm đạt 6300 HK/giờ/hướng (trong tương lai
tăng tần suất lên 3,45 phút/chuyến, đạt 9500 HK/giờ/hướng và 3 phút/chuyến,
đạt 12.000 HK/giờ/hướng có nối thêm toa vào đoàn tầu). Thời gian đi hết 1 vòng
là 49 phút, vận tốc thương mại đạt 33,8 Km/giờ.
Các thơng số kỹ thuật của toa xe:
+ Kích thước toa xe: dài 19 - 20 m; rộng 2,8m; cao 3,8m, chiều cao sàn
0,9 - 1,15m;
+ Tải trọng trục tối đa : 14 Tấn;
+ Tốc độ cấu tạo : Vct = 80 Km/h;

Hình 2.1-Đồn tầu điện ngầm
2.1.3.Khổ giới hạn hầm.
Dựa trên thơng số đồn tàu ở trên như chiều cao đồn tàu là 3,8m, chiều
rộng là 2,8 m, chiều cao sàn là 0,9 m, ta có khổ giới hạn hầm thiết kế như sau:
970

3950
3750
3350

Hình 2.1.Đồn tầu điện ầm

1400

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

580

220

1400

c đđr

16
1596

Lớp: Cầu


Hình 2.2-Khổ giới hạn.
2.1.4.Xác định phương án bố trí hầm.
Từ khổ giới hạn trên và dựa vào điều kiện thi công trong đô thị ta đề xuất
2 phương án đặt hầm là :

+Hầm đặt nông.
+Hầm đặt sâu.
2.2.Các phương án sơ bộ.
2.2.1.Phương án sơ bộ đặt nông.
Hầm đặt nông là hầm bố trí gần mặt đất (thường giới hạn 5-10m từ cốt
mặt đất) .Đây là dạng phổ biến do các tuyến đặt nông thuận tiện cho hành khách
so với các tuyến đặt sâu ,tiết kiệm được thời gian đi lại của hành khách,dễ thi
công bằng phương pháp lộ thiên,những biện pháp chống thấm và thơng gió ít
phức tạp, đường dẫn lên mặt đất ở các nhà ga bố trí dễ dàng.Giá thành xây dựng
của các tuyến đặt nông trong điều kiện địa chất thủy văn thuận lợi trung bình nhỏ
hơn 2 lần các tuyến đặt sâu.
Tuyến hầm đặt nông thường bám dọc theo các tuyến giao thơng chính
trên mặt đất.Chiều sâu đặt hầm là 5m kể từ mặt đất, hầm gồm 2 tuyến .

a. Mặt cắt ngang

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

17

Líp: CÇu


600
600

1400

1400

1400

4250

6100

400

1400

600
1520

CĐĐR

CĐĐR

600

1520
600 650

600

400
8800

Hình 2.3-Mặt cắt hộp đổ tại chỗ.
Thơng số kết cấu:

-Chiều rộng mặt cắt hầm :8,8 m;
-Chiều cao : 6,1 m;
-Chiều dày tường bên : 0,6 m;
-Chiều dày tường giữa: 0,4m;
-Chiều dày nóc hầm: 0,6m.
b. Cấu tạo ray cho hầm đặt nơng.

1200

c ®®r

2870

Hình 2.4-Cấu tạo ray.
c. Sơ đồ bố trí hầm đoạn đường đi.
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -2,5m;

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

18

Líp: CÇu


600

10000

4250

-2.5

400

600

600
300

300
400

-8.6

600
650
600

600

400

-10.6

600

7600

600

Hình 2.5-Sơ đồ bố trí hầm tại đoạn đường đi.
d. Sơ đồ bố trí hầm tại ga.

10000

350

1400

3000

6400

3000

1400

350

Hình 2.6-Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ.
Các thơng số kỹ thuật :
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -2,5m;
2.2.2.Phương án hầm đặt sâu :
Hầm đặt sâu áp dụng trong những điều kiện địa chất và địa chất thủy văn
phức tạp, hoặc tuyến hầm chạy qua khu vực có nhiều nhà cao tầng phía trên mặt

đất, có khi tuyến nằm ở độ sâu đến 50m.Tuyến đặt sâu khơng phụ thuộc vào quy
hoạch trên mặt đất, có khi tuyến nằm ở độ sâu 50m .
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

19

Líp: CÇu


a. Mặt cắt ngang :

350 200

200 350
8500

220

Hình 2.7-Mặt cắt ngang hầm đặt sâu.
Thơng số kết cấu:
+Bán kính trong : 7,8m m;
+Bán kính ngồi : 8,5m;
+Chiều dày lớp vỏ hầm : 0,35m;
+Chiều dày lớp chống thấm : 0,2m
b. Cấu tạo ray cho hầm đặt sâu.
1520
1-Tấm lót phẳng.
c ®®r
2-Tấm lót cao su bên sườn;

3-Rãnh thốt nước 25x50 mm;
4-Bê tơng tịan khối;
5-Máng;
Hình 28.Cấu tạo ray.
c. Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ
-Chiều rộng vỉa hè: 5m,;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : 23m;

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

20

Líp: CÇu


+0,00

-15,00

-28,00

1800

3000

6400

3000

1800

Hình 2.9-Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ.
d. Sơ đồ bố trí hầm đoạn đường đi.
-28,00

5000

10000

5000

-23,00

350 200

200 350
8500

Hình 2.10.Sơ đồ bố trí hầm đặt sâu tại đoạn đường đi
-Chiều rộng vỉa hè: 5m;
-Chiều rộng đường : 10m;
-Cao độ đặt hầm : -23,00m;
2.2.3.Lựa chọn phương án đặt hầm.
Căn cứ vào điều kiện tự nhiên tại vị trí đặt hầm: vì đây là khu trung tâm Thủ
đô Hà Nội, nên không cho phép thay đổi kiến trúc khu vực . Tuyến đi qua khu
trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba Đình, khu vực phố cổ là quận Hồn Kiếm.
Do vậy mặt bằng thi cơng khó khăn, chật hẹp nên phải có phương án thiết kế và
SV: Trần Chí Trung

hÇm K43

21

Líp: CÇu


thi công cho phù hợp. Tuyến đi qua khu trung tâm văn hóa chính trị là quận Ba
Đình, khu vực phố cổ là quận Hoàn Kiếm .
Theo hướng quy hoạch đô thị trong tương lai bao gồm khu đô thị cổ và khu
đô thị quy hoạch mới. Đối với các khu vực mới quy hoạch và các khu vực cũ có
điều kiện mở cơng trường thì chọn phương án đặt ngầm loại nơng. Cịn với
những khu đơ thị cũ, các khu phố cổ do điều kiện mặt bằng thi công hạn chế,
không được thay đổi kiến trúc khu vực và nhất là khơng được làm ảnh hưởng đến
các cơng trình lân cận thì phương án đặt ngầm sâu là hợp lý hơn cả. Do vậy trong
trường hợp này ta chọn phương án đặt ngầm sâu .
Căn cứ vào điều kiện địa chất thủy văn, điều kiện khu vực xây dựng và quy
hoạch các cơng trình ngầm xung quanh khu vực xây dựng, em chọn vị trí đặt hầm
ở độ sâu 23m.
2.3.Giải pháp mặt cắt ngang.
2.3.1.Cơ sở :
Mặt cắt của đường hầm cịn phụ thuộc vào phương pháp xây dựng.Vì
đường hầm được dự kiến xây dựng bằng phương pháp kín (vì là loại hầm đặt
sâu), xuất phát từ tính đặc biệt của phương pháp thi công và điều kiện việc tĩnh
học tối ưu của vỏ hầm, đường hầm có thể chọn dạng hình trịn hoặc dạng vịm ,
hình chữ nhật.
Để có thế đưa ra 1 phương án hợp lý về hình dạng kích thước mặt cắt
ngang của hầm ta phải xét đến các yếu tố sau :
-Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu vực xây dựng.
-Khả năng ổn định của cơng trình.

-Phương pháp thi cơng.
-Trình độ chun mơn, phương tiện máy móc trang thiết bị, vật tư cũng
như khả năng về vốn đầu tư ….
2.3.2.Các giải pháp mặt cắt ngang .
Có nhiều giải pháp mặt cắt ngang nhưng với chức năng đặt ngầm sâu ta mà
ta chọn thì có 1 số giải pháp phù hợp sau :
2.3.2.1.Giải pháp mặt cắt 1 : Dạng hình chữ nhật.
Đối với mặt cắt này thường được áp dụng trong trường hợp bố trí ở nơng,
thi cơng bằng phương pháp lộ thiên .

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

22

Líp: CÇu


600

Đây là dạng kết cấu phù hợp với phương pháp thi công lộ thiên bằng công
nghệ thi công tường trong đất.Có thể là lắp ghép hoặc đổ tại chỗ.
a) Ưu điểm :
-Hệ số sử dụng không gian cao, kết hợp với tường trong đất làm tường
chịu lực
-Do tải trọng bên trên khơng lớn nên chiều dày nóc hầm giảm đáng kể
giảm chi phí về kinh tế
-Phương pháp thi cơng đơn giản.
b) Nhược điểm:
-Khả năng chịu lực kém hơn so với kết cấu vòm.

-Cần phải mở rộng hầm sang một bên để bố trí đường cơng vụ
c) Các thơng số kỹ thuật :
-Bề rộng hầm : 8800 mm
-Cao :6100 mm
-Chiều dày đáy và nóc hầm : 600 mm
-Chiều 2 dày tường bên là : 600 mm
-Chiều dày tường giữa là : 400 mm

600

1400

1400

1400

4250

6100

400

1400

600
1520

CĐĐR

CĐĐR

600

1520
600 650

600

400
8800

Hình 2.11.Mặt cắt kiến trúc hầm dạng hình hộp.
2.3.2.2.Giải pháp mặt cắt 2 : Dạng hình vịm.
a) Ưu :
-Kết cấu có khả năng chịu lực tốt .
-Tận dụng được khơng gian vịm để bố trí các hệ thống kỹ thuật .
b) Nhược : Thi công phức tạp hơn so với dạng kết cấu hình trịn.
c) Các thơng số kỹ thuật :
-Chiều rộng mặt cắt hầm: 8200mm
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

23

Líp: CÇu


400

-Chiều cao: 5450mm

-Chiều dày tường bên là : 350 mm;
-Chiều dày tường giữa là : 300 mm;
-Chiều rộng đường công vụ : 600mm
-Chiều dày nóc hầm : 400 mm;

5450

350
1400

c ®®r

1400

1400

1520

1400

1520

c ®®r

600

500 650

600

350

300

8200

Hình 2.12-Mặt cắt kiến trúc hầm dạng hình vịm.
2.3.2.3.Giải pháp mặt cắt 3: Dạng mặt cắt hình trịn cho hầm 2 tuyến đơn.
a) Ưu điểm:
-Thỏa mãn tốt nhất điều kiện làm việc của vỏ hầm ngầm trong các đất
yếu .
-Kết cấu có khả năng chịu lực tốt hơn so với các kết cấu khác.
-Có dạng hình trịn nên phù hợp với hình dạng khiên đào
b) Nhược điểm :
-Thi cơng phức tạp.
-Hệ số sử dụng không gian không cao.
-Do phải thi cơng 2 hầm đơn nên chi phí tăng hơn so với hầm tuyến
đơi.
c) Thơng số kỹ thuật
-Bán kính ngồi :3000mm;
-Bán kính trong :2700mm;
-Chiều dày vỏ hầm : 300 mm;
-Chiều dày lớp chống thấm : 100 mm;
-Bề rộng toàn hầm : 9700 mm.
SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

24

Líp: CÇu

R27
00

1

R3
00
0

900

750

1400

1400

1520

1400

1400

750

3

1520

c ®®r

2

300 100

4100

300
690

4100

100 300

9700

Hình 2.13-Mặt cắt ngang hầm 2 tuyến đơn dạng hình trịn.
2.3.2.4..Giải pháp mặt cắt 3: Dạng mặt cắt hình trịn cho hầm tuyến đơi.
d) Ưu điểm:
-Thỏa mãn tốt nhất điều kiện làm việc của vỏ hầm ngầm trong các đất
yếu .
-Kết cấu có khả năng chịu lực tốt .
- Phù hợp với phương pháp thi cơng kín.
e) Nhược điểm :
-Thi công phức tạp.
-Hệ số sử dụng không gian khơng cao.
f) Thơng số kỹ thuật
-Bán kính ngồi :8500mm;

-Bán kính trong :7800mm;
-Chiều dày vỏ hầm : 350 mm;
-Chiều dày lớp chống thấm : 200 mm;
-Chiều rộng đường công vụ : 430 mm.

SV: Trần Chí Trung
hÇm K43

25

Líp: CÇu