Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
LI NểI U
H Ni hin nay, tc phỏt trin ca h thng giao thụng vn ti ụ
th (GTVTT) rt cao. Riờng tc phỏt trin ca cỏc phng tin giao thụng
ng b trong cỏc nm 1996 ti nay l khong : 8 - 13% i vi xe mỏy, v 5 -
8% i vi xe ụtụ. Chng loi phng tin cng ngy cng a dng v phong
phỳ hn. H thng c s vt cht h tng cho giao thụng cng cú nhiu thay i.
Ton b h thng ng xỏ, cu, cng ó liờn tc c nõng cp, ti cỏc ngó ba,
ngó t, cỏc nỳt giao thụng ó c trang b h thng ốn hiu di phõn lung.
Nhiu tuyn ng ln nh tip tc c qui hoch, m rng hp lý, t yờu cu
v tiờu chun cht lng, m bo phc v tt cho cỏc hot ng lu thụng. B
mt giao thụng ụ th H Ni ó v ang thay i tng ngy.
Tuy nhiờn, quỏ trỡnh phỏt trin ca GTVTT H Ni cng th hin
nhiu bt cp. Xu th phỏt trin hin nay ca ton b h thng GTVTT H
Ni cha cõn i v hp lý. iu ny cú th thy rừ s phỏt trin thiu hi ho
gia s lng v chng loi ca cỏc phng tin giao thụng vi h thng c s
h tng ụ th. H thng c s h tng tuy phỏt trin nhanh v dn dn c hin
i hoỏ nhng khụng theo kp vi tc phỏt trin nhanh n mc khụng th
kim soỏt ni ca cỏc phng tin giao thụng. Chớnh vỡ th h thng c s h
tng ụ th vn nhanh chúng b quỏ ti v xung cp nghiờm trng. iu ny th
hin rừ qua cỏc s c tc ng liờn tc xy ra trong v ngoi gi cao im ti
rt nhiu im trờn cỏc tuyn ng giao thụng H Ni trong thi gian gn
õy.
Nhng s c ỏch tc giao thụng xy ra u gõy nờn hu qu nghiờm trng v nhiu
mt. V thi gian, cỏc v ỏch tc thng kộo di v lm lóng phớ rt nhiu thi gian ca hng
ngn ngi phi dng li ti im ỏch tc. V kinh t, cỏc v ỏch tc giao thụng lm cho nhiu
hot ng lu thụng, buụn bỏn, trao i b ngng tr. Nh vy, tn tht kinh t khụng th tớnh
ht. V mt nng lng, cỏc xe ti im ỏch tc thng trong trng thỏi n mỏy, do ú nng
lng lóng phớ do s dng nhiờn liu cho cỏc ng c rt ln.
Hin trng v vin cnh khụng xa ca tỡnh hỡnh giao thụng ti H Ni
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
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 3 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
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 đô 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 đô thị để
tạo nên những trục chính của mạng lưới vận tải hành khách công cộng của Thủ
đô”.
Tuyến đường sắt đô thị thí điểm Nhổn - Ga Hà Nội là trục chính
theo hướng Đông - 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 thông tại Hà Nội :
Hình 1.1- Các điểm điều tra lưu lượng giao thông
SV: Trần Chí Trung 4 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
buổi chiều những người này lại trở về nhà sau giờ làm việc.
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
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
- 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 Ðông 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 thông) xuống chỉ còn 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 không được chính quyền thành phố
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
SV: Trần Chí Trung 7 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
thể đạt tới gần 20%/năm. Việc chuyển dần từ xe máy sang ôtô trong những năm
tới là điều hoàn toàn 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 đô 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.
- 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 .
- Ô nhiễm không 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 thông qua trên mặt cắt giao thông. 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 Đô 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).
1.1.4.Vị trí các ga.
Toàn tuyến bố trí 15 ga
Hình 1.5-Vị trí các ga
Ga Lý trình Vị trí
S1 Km0+425 Quốc lộ 32, cổng trường ĐH công nghiệp Hà Nội, huyện Từ Liêm
S2 Km1+550
Quốc lộ 32, cạnh cổng vào xí nghiệp kinh doanh thép hình, huyện
Từ Liêm
S3 Km2+560 Quốc lộ 32, cạnh Tổng kho 101 Quân đội, huyện Từ Liêm
S4 Km3+330 Quốc lộ 32, trước cổng chợ Cầu Diễn, huyện Từ Liêm
S5 Km4+280 Quốc lộ 32, trước nghĩa trang Mai Dịch, quận Cầu Giấy
S6 Km5+050
Đường Hồ Tùng Mậu, cạnh trường đại học Thương Mại, quận Cầu
Giấy.
S7 Km5+725 Đường Xuân Thủy, trước trường đại học Sư Phạm, quận Cầu Giấy
S8 Km6+715 Đường Cầu Giấy, cạnh cây xăng số 9, quận Cầu Giấy
S9 Km7+465 Đường Cầu Giấy, Bưu cục Cầu Giấy, quận Cầu Giấy
S10 Km8+110 Đối diện trường đại học Giao thông vận tải, quận Ba Đình
S11 Km8+975 Đường Kim Mã, gần khách sạn Daewoo, quận Ba Đình.
S12 Km9+875 Đường Kim Mã, trước cửa khu Ngoại giao đoàn,quận Ba Đình.
S13 Km10+705 Đường Giảng Võ, trước cổng Bộ Y Tế, quận Đống Đa.
S14 Km11+520 Cát Linh, quận Đống Đa.
S15 Km12+500 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
SV: Trần Chí Trung 10 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
Điểm cuối : Ga Hà Nội ,quận Hoàn Kiếm
70
39
34
23
15
6
1,2
loại đất
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
đất đổ nền
đất cát pha lẫn sỏi gạch
đất sét dẻo
cát xám hạt trung
sét pha cát
cát hạt thô
sỏi cuội lẫn cát hạt thô
4 26.6 121 88 66
5 27.6 194 85 94
6 29 250 84 99
7 28.4 214 85 101
8 28.6 325 87 86
9 27.1 290 86 91
10 24.4 184 82 95
11 21.4 115 81 88
12 18.4 7 81 94
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
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
không ít những khó khăn trong quá trình thi công cũng như không 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 công 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 không
ảnh hưởng đến quá trình giao thông. Song một điều ảnh hưởng không nhỏ đến
quá 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 22
h
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 đông dân, chiếm dụng diện tích rất ít,
không gây ồn và bụi và còn 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 thông số kỹ thuật của đoàn 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 chuyên
chở 431 chỗ - 587 chỗ, tương lai sẽ tăng lên thành đoàn tàu 4 khoang, dài 80 m
SV: Trần Chí Trung 15 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
v kh nng chuyờn ch s l 792 ngi (6 ng/m2) v t mc chuyờn ch c
bit 1002 ngi (8ng/m
2
).
Thi gian phc v ca tuyn Metro t 5h n 24h, tn sut chy tu 5,4
phỳt/chuyn, nng lc vo gi cao im t 6300 HK/gi/hng (trong tng lai
tng tn sut lờn 3,45 phỳt/chuyn, t 9500 HK/gi/hng v 3 phỳt/chuyn,
t 12.000 HK/gi/hng cú ni thờm toa vo on tu). Thi gian i ht 1 vũng
l 49 phỳt, vn tc thng mi t 33,8 Km/gi.
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 thông 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 thông 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 17 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
4250600 600
400
1400 1400
600
600
8800
650
600
1520
CĐĐR
400
600
600
14001400
CĐĐR
1520
6100
600600 4250650
600 600
7600
400
Hình 2.5-Sơ đồ bố trí hầm tại đoạn đường đi.
d. Sơ đồ bố trí hầm tại ga.
3000 1400
350
350 1400 3000 6400
10000
Hình 2.6-Sơ đồ bố trí hầm tại điểm đỗ.
Các thông 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 không phụ thuộc vào quy
hoạch trên mặt đất, có khi tuyến nằm ở độ sâu 50m .
SV: Trần Chí Trung 19 Líp: CÇu hÇm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
a. Mt ct ngang :
8500
350 200 200 350
Hỡnh 2.7-Mt ct ngang hm t sõu.
Thụng s kt cu:
+Bỏn kớnh trong : 7,8m m;
+Bỏn kớnh ngoi : 8,5m;
-23
,0
0
-28
,0
0
5000
5000
10000
8500
350 200 200 350
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 Hoàn Kiếm.
Do vậy mặt bằng thi công khó khăn, chật hẹp nên phải có phương án thiết kế và
SV: Trần Chí Trung 21 Líp: CÇu hÇm K43
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n CÇu HÇm
GVHD: PGS – TS §ç Nh Tr¸ng
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 công trường thì chọn phương án đặt ngầm loại nông. Còn với
những khu đô 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 không được làm ảnh hưởng đến
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 không lớn nên chiều dày nóc hầm giảm đáng kể
giảm chi phí về kinh tế
-Phương pháp thi công 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 công vụ
c) Các thông 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
4250600 600
400
1400 1400
600 600
8800
650
600 1520
CĐĐR
400
600
600
14001400
CĐĐR
1520
6100
1520
cđđr
8200
Hỡnh 2.12-Mt ct kin trỳc hm dng hỡnh vũm.
2.3.2.3.Gii phỏp mt ct 3: Dng mt ct hỡnh trũn cho hm 2 tuyn n.
a) u im:
-Tha món tt nht iu kin lm vic ca v hm ngm trong cỏc t
yu .
-Kt cu cú kh nng chu lc tt hn so vi cỏc kt cu khỏc.
-Cú dng hỡnh trũn nờn phự hp vi hỡnh dng khiờn o
b) Nhc im :
-Thi cụng phc tp.
-H s s dng khụng gian khụng cao.
-Do phi thi cụng 2 hm n nờn chi phớ tng hn so vi hm tuyn
ụi.
c) Thụng s k thut
-Bỏn kớnh ngoi :3000mm;
-Bỏn kớnh trong :2700mm;
-Chiu dy v hm : 300 mm;
-Chiu dy lp chng thm : 100 mm;
-B rng ton hm : 9700 mm.
SV: Trn Chớ Trung 24 Lớp: Cầu hầm K43
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Cầu Hầm
GVHD: PGS TS Đỗ Nh Tráng
1400 1400
4100 4100 100
300
9700
cđđr
R
-H s s dng khụng gian khụng cao.
f) Thụng s k thut
-Bỏn kớnh ngoi :8500mm;
-Bỏn kớnh trong :7800mm;
-Chiu dy v hm : 350 mm;
-Chiu dy lp chng thm : 200 mm;
-Chiu rng ng cụng v : 430 mm.
SV: Trn Chớ Trung 25 Lớp: Cầu hầm K43
Copyright: Tài liệu đại học ©