TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG NGẦM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP TÍNH LÚN KHI THI CÔNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TBM
TỔNG QUAN
1. Tải trọng tác dụng và các nguyên nhân gây lún:
1.1.Tải trọng tác dụng:
Kết cấu công trình giao thông ngầm chịu tác dụng của các tải trọng ngoài khác nhau phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều sâu đặt hầm, kích thước hầm, điều kiện địa chất công trình,
đặc điểm xây dựng giao thông đô thị và giao thông trên mặt đất, công nghệ thi công…
Tải trọng tác dụng lên đường hầm được chia làm hai loại: tải trọng thường xuyên bao
gồm trọng lượng bản thân công trình ngầm, trọng lượng các lớp áo đường và các hạng mục kỹ
thuật khác, áp lực đất và nước cũng như trọng lượng nhà cửa kiến trúc bên trên và các công
trình lân cận hố đào gây nên, lượng ứng suất trước của cốt thép. Tải trọng tạm thời xuất hiện
do các phương tiện giao thông chuyển động trên đường ngầm gây nên. Tải trọng tạm thời còn
có một số loại chỉ xuất hiện trong giai đoạn thi công công trình, đặc tính tạm thời còn do tác
dụng của các yếu tố sau gây nên: sự biến thiên nhiệt độ; hiện tượng trương nở của đất và các
tác dụng đặc biệt (động đất, va chạm…) hoặc do các sự cố gây nên.
Theo tiêu chuẩn Nhật Bản (JSCE-1996) như sau:
Bảng 1. Các loại tải trọng tác dụng lên kết cấu hầm thi công bằng TBM
Tải trọng thường xuyên
1. Tải trọng thẳng đứng và nằm ngang
2. Áp lực nước
3. Trọng lượng bản thân
4. Hiệu ứng tải trọng chất thêm (surcharge)
5. Phản lực của đất nền
Tải trọng không thường xuyên 6. Các tải trọng nội tại
7. Tải trọng thi công
8. Hiệu ứng động đất
Tải trọng đặc biệt 9. Hiệu ứng của hai hoặc nhiều khiên đào
10. Hiệu ứng làm việc ở các khu vực lân cận
11. Hiệu ứng biến dạng đất nền
12. Các hiệu ứng khác.

đến sự phá huỷ đất xung quanh hang đào;
trang 3
+(3) sự đào đất vượt quá, mà trong thực tế không thể tránh được, đặc biệt khi đào
hầm trên đoạn cong;
+ (4) sự tồn tại của khe hở thi công trong phần đuôi của khiên đào dẫn đến sự trồi
đất vào khe hở thi công và tiếp theo là biến dạng lún của đất. Độ lớn của biến dạng lún
phụ thuộc vào thời gian và chất lượng lấp đẩy khe hở thi công. Lưu ý rằng, áp lực bơm
vữa lấp khe hở thi công quá lớn trong đất sét sẽ dẫn đến sự trồi mặt đất. Biến dạng của
khối đất có thể được gây ra bởi:
+ (5) sự điều chỉnh khiên đào “ngoi lên” mà thường xuyên phải điều chỉnh để bù
lại sự “chìm xuồng” của nó trong khi chuyển dịch, điều đó có thể dẫn đến sự “đẩy ra”
của đất phía trước khiên đào cùng với sự trồi của mặt đất;
+ (6) sự “sai lệch” của khiên đào khi đào hầm dẫn đến làm rời rạc khối đất ở
gương đào và sập đổ đất vào trong hầm, vì vậy, dẫn đến biến dạng lún của khối đất;
+ (7) vận tốc di chuyển khiên đào gây ảnh hưởng đến biến dạng của đất (vận tốc
càng lớn, biến dạng càng lớn). Điều đó liên quan đến mức độ phá huỷ đất xung quanh
hang đào, ngoài ra vận tốc không đều trong thời gian khi đào hầm gây ra biến dạng lún
lớn hơn;
- Nguyên nhân dài hạn xảy ra do quá trình cố kết của đất bao gồm cố kết nhất thời
(thường xảy ra với đất có độ dính bám, hoặc đất bị nén trong quá trình giảm áp lực
nước lỗ rỗng) và cố kết thứ cấp (là một hình thức co ngót của đất).
- Nguyên nhân lún do sự biến dạng của vỏ chống đỡ hầm. Độ lún này ảnh hưởng
lớn khi đường kính hầm lớn và chiều sâu đặt hầm cạn so với mặt đất. Tuy nhiên, vấn
đề này có thể được kiểm soát trong thi công hầm bằng máy TBM trong khu vực thành
phố, nhờ vào việc dự đoán trước và tính toán các tải trọng tác dụng lên vỏ hầm, từ đó
thiết kế hệ thống các tấm lắp ghép hệ vỏ hầm có thể chịu được cường độ tính toán
trên.
(1.2.3). Theo Nguyễn Đức Toản (2006) rút ra kết luận về mức độ ảnh hưởng của các
nguyên nhân trên đến tổng độ lún bề mặt dựa trên cơ sở thể tích đất bị mất (Volumn loss V
L

- Thi công bằng phương pháp New Austria Tunnelling Method –NATM cho đất sét ở
London có: VL = 0.5% - 1.5%
- Thi công bằng máy khiên đào (TBM)
+ Không có mặt chống đỡ: cho đất sét cứng có VL = 1% - 2%
+ Khi có hệ chống đỡ (vữa bentonite (Slurry shield) hoặc bentonite trộn với đất vừa
đào được (Earth Pressure Balance – EPB), có:
Cho đất cát V
L
< 0.5%
Cho đất sét yếu V
L
= 1% - 2% ( bao gồm lún do cố kết).
2.Phân loại và đánh giá hư hại công trình theo biến dạng: [5].
trang 5
Trong thực tế khi chỉ quan trắc được sự hình thành và phát triển vết nứt của công trình hiên
hữu thì dùng kết quả nghiên cứu của Burland để đánh giá trạng thái kỹ thuật của công trình lân
cận hố đào theo bề rộng vết nứt và chức năng sử dụng theo mức độ hư hại (bảng 1).
Phân loại
Mức độ
ảnh hưởng
Miêu tả mức độ hư hại Thông số
max
θ

max
S
(mm)suprsuu
1.Thẩm mỹ
Không đáng
kể

khi nhìn kĩ
1mm <3cm <1/3000
Nhẹ
Những nét nẻ có thể dễ dàng trám. Yêu cầu
phải trang trí lại. Trong toà nhà có một số
chỗ nứt gẫy. Những nứt nẻ có thể khá lớn.
Yêu cầu trát vữa lại để chống thấm. Cửa và
cửa sổ có thể bị kẹt nhẹ
5mm 3-4cm 1/300-1/240
Trung bình
Những nứt nẻ có thể yêu cầu đập ra và vá lại.
Định kì làm lớp vữa trát để che giấu những
nứt nẻ. Trát lại bên ngoài của công trình xây
bằng gạch và có lẽ một số chỗ nhỏ của công
trình xây bằng gạch phải sửa chữa lại. Cửa và
cửa sổ có thể bị kẹt. Hệ thống đường ống có
thể bị đứt gẫy. Tính chống thấm thường bị
suy yếu
5 - 15mm
hoặc một
số khe nứt
> 3mm
4-5cm 1/240-1/175
Nặng
Nói chung việc sửa chữa gồm cả phá và xây
lại một phần tường, đặc biệt cả phần cửa và
cửa sổ. Khung cửa và cửa sổ bị uốn, sàn tầng
bị dốc rất đáng kể. Tường bị nghiêng hoặc
phình ra rất đáng kể. Khả năng chịu lực của
dầm bị kém

nhiều tầng bằng khung hoàn toàn
0.001 ÷ 0.004 80÷120
Nhà và công trình không xuất
hiện nội lực thêm do lún không đều
0.006 150
Nhà nhiều tầng không khung 0.001÷0.005 100÷400
TCXD 205 : 1998 "Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế" quy định về chuyển vị giới hạn của
nền nhà cao tầng sử dụng móng cọc:
Công trình Độ lún tương đối
(rad)
Độ lún lớn nhất
(mm)
Nhà dân dụng cao tầng có kết
cấu khung hoàn toàn:
- Bằng bê tông cốt thép
- Bằng thép

0.002
0.004
80
120
Nhà và công trình mà trong
kết cấu không xuất hiện nội lực do
lún không đều
0.006 150
Nhà nhiều tầng không khung
với kết cấu tường chịu lực
0.0016 ÷ 0.024 100÷150
Tuy nhiên, các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam qui định độ lún cho phép như trên chỉ
áp dụng cho các công trình làm mới.

•
max
S
biến dạng lớn nhất đất nền tại vị trí đỉnh hầm (m)
• y là khoảng cách từ trục hầm đến điểm tính lún theo phương ngang
trang 9
• i : là khoảng cách từ trục hầm đến điểm uốn của đường biến dạng lún
Với đường hầm dạng tròn có thể xác định
max
S
theo công thức:
(1). của New & O’Reiley (1991):
2
max
2
8
l
V D
S
i
π
=
(2). Hoặc theo công thức của Herzog (1985)
2
max
0.785( )
o s
D
S z P
iE

i
+
=
Với
•
1
0,5
o
i Z=
•
2
0,43 1,1
o
i Z= +
•
0.8
3
2
O
Z
i R
R
 
=
 ÷
 
•
0.88
3
0.9

+ + + + +
= =
1
0,5 ;
o
i Z=
trang 13
2
0,43 1,1
o
i Z= +
0.8
3
2
O
Z
i R
R
 
=
 ÷
 
0.88
3
0.9
2
O
Z
i R
R

[2]. Nguyễn Đức Toản, Lưu Xuân Hùng – Một số vấn đề về quản lý rủi ro và lún mặt đất
cho Dự án tuyến đường sắt đô thị thí điểm TP Hà Nội.
[3]. LVThS Nguyễn Tăng Thanh Bình – Đặc trưng hợp lý của vữa phun trong việc hạn
chế lún sụt bề mặt khi thi công Tuyến Metro số 1, sử dụng máy đào TBM trong khu vực
Thành phố Hồ Chí Minh.
[4]. TS. Nguyễn Thành Đạt, ThS Nguyễn Văn Giang, ThS Nguyễn Anh Tuấn – Phân tích
trạng thái ứng suất biến dạng của nền đất yếu xung quanh đường hầm Metro thành
phố Hồ Chí Minh – Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường.
[5]. Nguyễn Hồng Nam, Đỗ Văn Thiệu, Trần Văn Bảo – Ảnh hưởng của hố đào sâu đến
độ lún mặt nền công trình lân cận.
[6]. PGS.TS.Nguyễn Bá Kế – Phòng tránh sự cố công trình ở lân cận hố đào sâu trong đô
thị.
[7]. LVThS Trịnh Trọng Lợi– Nghiên cứu biện pháp gia cố nền giữa hai đường hầm lân
cận trong dự án xây dựng đường sắt đô thị thành phố Hồ Chí Minh, tuyến số 3a.
trang 15
Ảnh hưởng của biến dạng mặt đất đến các công trình xây dựng gần kề
trang 16
Lún mặt đất gây ra biến dạng của các ngôi nhà và công trình mà rơi vào trong vùng biến dạng.
Mức độ ảnh hưởng của chúng phụ thuộc vào độ lún có thể của mặt đất, hình dạng, kích thước
và trạng thái kỹ thuật-khai thác của kết cấu công trình và vị trí phân bố của ngôi nhà và các
công trình trong vùng biến dạng của mặt đất.
Các ngôi nhà mà nằm ở phần trung tâm của vùng biến dạng phải chịu ảnh hưởng của độ cong
âm (lõm) của mặt đất, và vì vậy biến dạng sẽ phát triển nói chung ở các tầng thấp và móng
công trình. Ở các vùng xây dựng liền kề nhau do sự nghiêng của các ngôi nhà bên cạnh, các
ngôi nhà nằm gần đó có thể chịu biến dạng phụ thêm ở dạng đè hay ép của các bức tường, điều
đó kèm theo sự phá vỡ các bức tường ở các đoạn riêng biệt. Các ngôi nhà mà rơi vào khoảng
biên của vùng biến dạng chịu tác động của độ cong dương (lồi) của mặt đất, mà gây ra biến
dạng, trước tiên ở các tầng phía trên. Bất lợi nhất cho các ngôi nhà mà nằm ở đoạn uốn của
vùng biến dạng chịu tác động kép của độ cong âm và dương của vùng biến dạng.
Ảnh hưởng lớn nhất đến các ngôi nhà gây ra bởi biến dạng thẳng đứng của mặt đất: độ nghiêng

J(mm/m)
Bỏ qua <10 <2
Không đáng kể 10-50 2-5
Trung bình 50-75 5-20
Đáng kể >75 >20
Tóm lại, biến dạng lún mặt đất ảnh hưởng bất lợi đến các ngôi nhà và công trình gần kề. Mức
độ phá huỷ của các ngôi nhà trên mặt đất về cơ bản phụ thuộc vào trạng thái kết cấu của các
ngôi nhà và giá trị các thông số của vùng biến dạng mặt đất. Khi đó trong một số trường hợp
yêu cầu có các biện pháp bảo vệ chúng.
Hệ thống dẫn hướng máy khoan hầm toàn gương
Chủ nhật, 07/10/2012-16:44:35
Hệ thống dẫn hướng PPS (Poltinger Precision Systems) máy khoan hầm toàn gương (TBM)
được thiết kế để cung cấp tối đa thông tin liên quan đến vị trí của TBM
- See more at: />guong#sthash.qpD46qoP.dpuf
Tham khảo:
/>ham-metro-dat-nong-trong-dat-bang-may-dao-to-hop-tbm-42829/
Bài 1: Tổng quan về Phần mềm Plaxis
Hệ số Poisson hay tỉ số Poisson (kí hiệu là ) được đặt theo tên nhà vật lí Siméon-Denis Poisson là tỉ số
trang 18
giữa độ biến dạng hông (độ co, biến dạng co) tương đối và biến dạng dọc trục tương đối (theo phương tác
dụng lực).
1. Dùng mô hình gì?
Về mặt lý thuyết thuần túy thì mô hình càng phức tạp (elasto-plastic kiểu như H-S chẳng
hạn) sẽ cho kết quả chính xác hơn. Tuy vậy điều này không phải luôn luôn đúng. Trong
đa số trường hợp, chất lượng của số liệu đầu vào sẽ quyết định loại mô hình nên dùng.
Nói một cái khác, nếu số liệu đầu vào quá tệ (chỉ có mỗi N chẳng hạn) thì đương nhiên
là những ông như ông H-S phải cần phải được quên khẩn trương. Các thông số của ông
M-C thì gồm có E, c, phi, dilatancy angle. Mấy thằng E, phi có thể tính từ N theo mấy
công thức kinh nghiệm, c thì bằng 0 đối với cát phỏng ạ. Ông dilatancy angle thường chỉ
dùng trong trường hợp cát chặt. Nếu không có số liệu thí nghiệm thì giả thiết psi=phi-30.

mà nền đất đã phải chịu. Nếu áp lực hiện tại trong đất nhỏ hơn pc thì đất được gọi là đất
bị quá cố kết (overconsolidated). Nếu áp lực hiện tại trong đất chính là áp lực lớn nhất
mà nền đất từng phải chịu thì đất được gọi là đất cố kết thường (normally consolidated).
Khi tính lún cố kết cần phải biết pc của đất là bao nhiêu (thông qua thí nghiệm cố kết
trên mẫu đất nguyên dạng lấy từ khoan hiện trường)
Chỉ tiêu cơ lý của đất:
trang 20
Trong định mức, dự toán, nói là 9 chỉ tiêu thông thường (đối với đất dính) hay 7 chỉ tiêu
(đối với đất rời), 12 chỉ tiêu, 17 chỉ tiêu nhưng không (chính xác hơn là chưa) nêu cụ thể các chỉ
tiêu đó là chỉ tiêu nào!
- Trong các tiêu chuẩn về TN đất xây dựng cũng không phân loại theo tính từ "thông
thường" hay cũng không nêu rõ chỉ tiêu nào là chỉ tiêu thông thường!
- Các bài giảng cơ học đất ở các trường chuyên ngành (xây dựng, giao thông, kiến trúc,
thủy lợi, địa chất, bách khoa ) của các Thầy cũng chưa đề cập chi tiết chỉ tiêu thông thường!
Còn theo kinh nghiệm "dân gian" của "nhà ta" thì mặc định được hiểu thế này:
1/ Các chi tiêu thông thường:
- Thành phần hạt
- Độ ẩm
- Dung trọng tự nhiên (dung trọng khô tính toán dẫn xuất)
- Tỷ trọng
- Giới hạn chảy
- Giới hạn dẻo (chỉ số dẻo và độ sệt tính toán dẫn xuất)
- Lực dính kết
- Góc nội ma sát
- Hệ số nén lún
- Mô đun tổng biến dạng
(Độ rỗng, dung trọng đẩy nổi, độ bão hòa, hệ số rỗng tính toán dẫn xuất)
- Góc nghỉ (trạng thái khô và bão hòa - đối với cát)
- Độ rỗng (hệ số rỗng lớn nhất, nhỏ nhất - đối với cát)
Còn đếm thế nào mà ra 9 chỉ tiêu hay 7 chỉ tiêu thì tùy bạn.