Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
1
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG TRÌNH
BỒ MÔN CẦU HẦM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH HẦM
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG
ĐƯỜNG HẦM VƯỢT ĐƯỜNG BỘ TẠI NÚT
KIM MÃ
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
3
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
..............................................................................................................................
.....
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
báo động gây trở ngại cho quá trình hiện đại hoá đô thị. Theo số liệu của Phòng Cảnh sát
giao thông (Công an TP Hà Nội), riêng trong năm 2006, thành phố có thêm 580 nghìn xe
máy đăng ký mới, nâng tổng số phương tiện trên địa bàn lên tới 1,7 triệu xe máy, 175
nghìn ô-tô. Đó là chưa kể số phương tiện của khoảng 200 nghìn ngườ
i từ các địa phương
khác hiện đang sinh sống, học tập trên địa bàn thủ đô. Trong khi đó, trung bình mỗi năm
thành phố chỉ xây dựng được thêm 30-40 km đường. Chính vì thế hệ thống cơ sở hạ tầng
đô thị vẫn nhanh chóng bị quá tải và xuống cấp nghiêm trọng. Chất lượng đường thấp,
mặt đường hẹp, tại các nút giao thông trong giờ cao điểm mật độ xe tăng vọ
t gây ách tắc
giao thông. Số vụ tai nạn giao thông gia tăng, nồng độ bụi, khí thải, tiếng ồn đã đến mức
báo động gây ô nhiễm môi trường trầm trọng.
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
5
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
Nút giao thông tại ngã tư Kim Mã-Nguyễn Chí Thanh-Liễu Giai (gần khách sạn
DAEWOO) là một trong những nút giao thông quan trọng của quận Ba Đình và của thành
phố. Lưu lượng các phương tiện giao thông rất lớn, thời gian qua nút lớn do có nhiều loại
phương tiện giao thông với tốc độ khác nhau cùng tham gia. Việc cần thiết đặt ra là phải
cải tạo lại nút giao thông này
phù hợp với quy hoạch, rút ngắn thời gian của các phương
tiện giao thông qua nút, đáp ứng nhu cầu phát triển giao thông của thành phố trong tương
lai.
Trước thực trạng giao thông như vậy thì 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 thông
ngầm có ý nghĩa rất lớn trong giải quyết vấn đề giao thông đô thị, cho phép sử
dụng đất
đô thị hợp lý, dành quỹ đất để xây dựng nhà ở, công viên, bồn hoa, khu vực cây xanh
1.1.3. TÌNH HÌNH KHAI THÁC
• Tại nút giao thông này, xe cộ nhiều, thành phần xe phức tạp, khách qua đường
đông. Do tính chất giao thông tại nút phức tạp có hiện tượng cản trở lẫn nhau giữa
các loại xe, giữa xe thô sơ và xe cơ giới, giữa xe và người qua đường, nên thêi gian
thông qua nút kéo dài, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khoẻ người
tham gia giao thông đặc biệt là người đi bộ và xe đạp.
•
Tổ chức giao thông tại nút bằng đèn tín hiệu. Trong quá trình xe chạy trên đường,
do xe chạy theo các hướng khác nhau, tại các nút giao thông thường xuyên xảy ra
các điểm xung đột. Hướng xe chạy khác nhau, tính chất xung đột khác nhau. Tính
xung đột thể hiện ở các điểm xung đột sau: điểm tách, điểm nhập, điểm cắt. Điểm
xung đột tại đây là các dòng xe khi lưu thông gặp phải người đi bộ qua đường,xe
thô sơ rẽ phải rẽ trái. Các điểm xung đột này chính là nguyên nhân là giảm tốc độ
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
8
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
xe, gây tổn thất nhiều thời gian, gây ồn, ô nhiễm, tổn hại về kinh tế, gây tai nạn
giao thông.
• Để cải thiện tình hình giao thông qua nút nhằm tăng lưu lượng giao thông, tăng
khả năng thông hành của xe qua nút, giảm thiểu tối đa tổn thất thời gian và tai nạn
giao thông qua nút người ta đề ra nhiều biện pháp tổ chức phân luồng các dòng
giao thông như:
o Đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông với vi
ệc chia pha hợp lý và có cảnh
sát giao thông để tăng tính tự giác chấp hành luật giao thông của người tham
gia giao thông và hỗ trợ đèn tín hiệu vào giờ cao điểm.
o Làm hầm vượt đường bộ, cầu vượt. Mục đích để giảm bớt các điểm xung
đột giúp cải thiện tình trạng ách tắc giao thông và cải thiện môi trường.
• Theo thống kê, nếu quản lý bằng đèn tín hiệu, thời gian mấ
nhìn thấy dễ dàng xe đ
i trên các tuyến khác, có thể định lượng được tốc độ của xe
đó. Trong phạm vi từ 0,6 - 2m theo chiều đứng các vật chướng ngại cần được phát
quang. các biển quảng cáo, cây trồng, dấu hiệu giao thông…không được che khuất
tầm nhìn.
• Đảm bảo cho các dòng xe cắt nhau theo một góc 90
0
. Giao nhau một góc như vậy,
người lái xe có thể nhìn tốt hơn, định lượng chính xác hơn tốc độ xe chạy trên
đường ngang. Điều đó là rất cần thiết cho người đi bộ. Với góc giao như vậy có thể
giảm tối đa chiều dài qua đường.
• Đảm bảo chiếu sáng ở nút ban đêm, theo thống kê của Pháp, 42% tai nạn chết
người xảy ra tại nút vào ban đêm. Mức độ nguy hi
ểm của xe chạy ban đêm gấp 2 -
3 lần xe chạy ban ngày. Chiếu sáng ban đêm tại nút một mặt có tác dụng đảm bảo
an toàn chạy xe, một mặt có tác dụng tăng vẻ đẹp mỹ quan đường.
Các quan điểm chung xây dựng nút giao thông khác mức:
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
10
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
• Nút giao thông khác mức là một dạng đặc biệt về cấu tạo hình học của nút giao
thông. Nó bao gồm tất cả các trang thiết bị trên đường để đảm bảo lưu thông dòng
xe qua nút.
• Nó là một giải pháp giao thông tốt cho các nút giao thông cùng mức vì trên đó các
luồng xe có lưu lượng cao có thể chạy với tốc độ cao cắt qua đường ngang khác.
Khác với nút giao thông đơn giản, nút khác mức đảm bảo ít nhất là một nhánh nối
giữa các
đường giao nhau. Sự phân chia cao độ đã loại trừ mọi xung đột cắt giữa
các luồng xe rẽ.
• Ta sẽ đưa ra 2 phương án:
o Phương án hầm vượt đường bộ thi công theo phương pháp cọc ván thép.
o
Phương án cầu vượt đường bộ.
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
12
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
CHƯƠNG II
ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC GIAO CẮT
2.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI
2.1.1. VỀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT:
• Khi đường giao nhau có tiêu chuẩn kĩ thuật cao, có tốc độ xe lớn, như đường cao
tốc giao nhau, hoặc giao với các đường khác.
• Cường độ xe qua nút lớn, lưu lượng người đi bộ qua nút lớn, thời gian dừng đèn
kéo dài.
• Khi đường đô thị giao nhau với đường sắt và bị ảnh hưởng rất nhiều.
• Điề
u kiện địa hình cho phép xây dựng nút giao thông khác mức không tốn kém
lắm…
2.1.2. VỀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ:
• Kinh phí đầu tư bình quân năm để xây dựng nút giao thông khác mức phải nhỏ hơn
tổn thất kinh tế hàng năm khi dùng nút giao thông cùng mức. Tổn thất kinh tế hàng
năm khi dùng nút giao thông cùng mức có thể được thể hiện ở nhiều mặt, trong đó
tổn thất về thời gian là đáng kể, cường
độ xe càng lớn tổn thất càng nhiều.
• Thời gian khi thu hồi vốn xây dựng nút giao thông khác mức. Thời gian hoàn vốn
khi xây dựng nút giao thông khác mức T = 6 -10 năm có thể coi là hợp lí.
2.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH NÚT GIAO THÔNG KIM MÃ-NGUYỄN CHÍ
Trong dự án quy hoạch tổng thể giao thông TP Hà Nội, tổ chức JICA - Nhật Bản
có đưa ra kết quả điều tra lưu lượng xe năm 1999 và dự báo đến năm 2015 tại nút Kim
Mã-Nguyễn Chí Thanh-Liễu Giai như sau:
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
14
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
Tên
nút
Số lượng xe-
Hướng đường
1999
2015
Ôtô
các
loại
Xe
máy
Xe đạp
Xe qui
đổi
Ôtô
các
loại
Xe
máy
Xe đạp
Xe qui
đổi
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
15
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
2.4. TÌNH TRẠNG CÁC CÔNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG
• Hệ thống thoát nước của nút nằm trong hệ thống thoát nước của thành phố.Cống
thoát nước có đáy nằm ở độ sâu khoảng 2m. Chạy dọc theo vỉa hè.
• Hệ thống dây điện được bố trí trên cao
• Nút giao thông Kim Mã-Nguyễn Chí Thanh nằm tương đối gần vị trí những
công trình quan trọng trong khu vực như: Khu Thể thao Quần Ngựa, khách sạn
DAEWOO, các khu văn phòng, nhà hàng, công viên...
• Xong việc xây dựng l
ại nút giao thông này đều không ảnh hưởng tới các công trình
đó. Ngược lại nó sẽ đem lại rất nhiều lợi ích như giải quyết việc lưu thông được dễ
dàng hơn(tiết kiệm thời gian đồng nghĩa với việc tiết kiệm chi phí). Ngoài ra nó
còn mang ý nghĩa rất lớn trong quá trình phát triển mạng lưới giao thông của thành
phố.
• Với mặt bằng rộng rãi và bằng phẳng,việc thi công sẽ gặ
p rất nhiều thuận lợi khi
không phải mất nhiều công sức cho việc giải tỏa hay san ủi mặt bằng.
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
16
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
CHƯƠNG III
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU VỰC GIAO CẮT
3.1. MÔ TẢ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC HẦM:
3.1.1. ĐỊA CHẤT KHU VỰC:
Địa chất quanh nút tương đối tốt và ổn định. Địa chất được xác định thông qua kết
quả khoan khảo sát của hai hố khoan và tham khảo bản đồ địa chất Hà Nội:
• Hố khoan tại nút Kim Mã - Nguyễn Chí Thanh có: Lớp đất đổ nền, lớp sét , lớp sét
Khối kượng thể tích [g/cm
3
] 1,68 1,81
Khối lượng thể tích cốt đất [g/cm
3
] 1,16 1,32
Khối lượng riêng [ g/cm
3
] 1,76 1,80 1,67
Hệ số lỗ rỗng 1,31 1,057
Giới hạn chảy [%] 50,6 39,1
Giới hạn dẻo [%] 29,0 26,2
Chỉ số dẻo [%] 21,6 12,9
Độ sệt 0,75 0,81
Góc nghỉ -Khi khô 9 11 25
Lực dính kết C [kN/m
2
] 15,3 15,7 0
Góc ma sát trong [độ] 26 26 30
Hệ số nén lún a
1-2
[m
2
/kN].10
-2
0,06 0,058
Độ bền nén (sức chịu tải) MN/m
2
0,10 0,12
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
Đặc điểm chiều sâu mực nước dưới đất:
Theo kết quả nghiên cứu lập bản đồ ĐCCT - ĐCTV thành phố Hà Nội tỷ lệ
1:50000 của Đoàn 64, Liên đoàn II địa chất thủy văn, thì yếu tố quan trọng nhất gây ra
những ảnh hưởng trực tiếp đến xây dựng các công trình ngầm là chiều sâu mực nướ
c dưới
đất. Tính thấm, độ giàu nước của khối đất đá, cũng như sự biến đổi động thái của nước
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
20
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
dưới đất (kể cả các tầng chứa nước ngầm sâu hơn) làm cho hoạt động của nền đất trở nên
rất phức tạp.
Trong điều kiện động thái tự nhiên chưa bị phá huỷ, chiều sâu mực nước dưới đất
nhỏ hơn 2m ở các giải ven sông ngòi, nhỏ hơn 2 - 5 m trên đồng bằng và 5 - 10m trên các
sườn đồi núi thấp.
Nút giao thông Kim Mã - Nguyễn Chí Thanh nằm ở khu vực không có sông suối vì
v
ậy ta không xét đến mực nước ngầm khi thiết kế và thi công công trình ngầm tại đây.
3.2. DỰ KIẾN CẤU TẠO KẾT CẤU VÀ BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ THI
CÔNG CÔNG TRÌNH HẦM VƯỢT BỘ:
3.2.1. DỰ KIẾN CẤU TẠO KẾT CẤU:
• Để giải quyết giao thông tại nút giao cắt Nguyễn Chí Thanh- Kim Mã ta sẽ tiến
hành xây dựng hầm vượt đường bộ.
• Hầm được bố trí theo hướng Kim Mã - bến xe Kim Mã đặt ở độ sâu cách mặt
đường khoảng 7.45m – 8.15m . Hầm chia làm 2 làn, mỗi làn rộng 5.5m. Ở giữa sẽ
là 1 hàng cột D= 0.25m; cao 4,0m. Mỗi cột cách nhau 2m. Chiều cao tính từ mặt
áo nền đến mặt dướ
i của khối mái là 3m.
• Khối tường được làm liền với chi tiết móng mở rộng và có dạng chữ L. Dày 0,5m
• Cấu kiện mái là các tấm BTCT tiết diện chữ nhật dày khoảng 0,8m.
IV: KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG XE CHẠY TRONG HẦM
V: HỆ THỐNG PHÒNG NƯỚC VÀ THOÁT NƯỚC TRONG HẦM
VI: THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG TRONG HẦM
VII: HỆ THỐNG BIỆN BÁO TÍN HIỆU TRONG HẦM
VIII: CÁC HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT KHÁC CẮT QUA NÚT GIAO
IX: BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO
X: NHỮNG KHỐI LƯỢNG THI CÔNG CHÍNH.
Bé m«n CÇu HÇm GVHD: TS. NguyÔn Ph−¬ng Duy
§å ¸n tèt nghiÖp GVĐD ThS. NguyÔn Xu©n Lam
24
Sinh Viªn: D−¬ng Huy Kiªn Líp: §−êng hÇm & Mªtr« K46
Xây dựng đường hầm chạy dọc theo trục đường Kim Mã - bến xe Kim Mã.
Tổng chiều dài hầm: 460m bao gồm:
• Chiều dài hầm chính 52m; tổng chiều dài hầm dẫn 408m (hướng Kim Mã dài
213m, hướng bến xe Kim Mã 195m).
• Bề rộng hầm 20,1 m bao gồm: 4 làn xe cơ giới; hai làn người đi bộ (đường công
vụ) 2x1 = 2m; vách ngăn giữa + đá vỉa = 1,5m; hai tường bên dày 0,8x2 = 1,6m.
• Độ dốc dọc trong hầm 0,4%, phần hầm dẫn là 4,0%
•
Tĩnh không trong hầm là 4,75m
Phương án này ưu tiên cho dòng xe cơ giới chạy thẳng dọc theo trục Kim Mã - bến
xe Kim Mã (hiện tại chiếm 22% tổng lượng xe qua nút ).
Còn các dòng xe cơ giới rẽ phải, rẽ trái, dòng xe thô sơ, cũng như toàn bộ xe chạy
trên trục đường Nguyễn Chí Thanh - Liễu Giai được tổ chức chạy trên mặt đất.
I. THIẾT KẾ NÚT GIAO CẮT
I.1.KHÁI QUÁT LÝ THUYẾT VỀ TỔ CHỨC NÚT GIAO THÔNG
I.1.1. PHÂN TÍCH TÌNH HÌNH GIAO THÔNG Ở CÁC NÚT GIAO THÔNG
Trong đô thị, đường giao nhau nhiều, hình thành các nút giao thông. Hiệu quả
mạng lưới đường phụ thuộc vào chất lượng các nút giao thông bởi vì số các điểm xung
o Bố trí hợp lí các đảo giao thông, đả
m bảo các xe chạy có tổ chức biến các
điểm cắt thành các điểm tách và nhập dòng, giảm bớt ảnh hưởng lẫn nhau
của các xe chạy qua nút.
• Tuy nhiên, nếu nút giao thông cùng mức quá đông xe, gây nhiều trở ngại cho xe lưu
thông qua nút, không đáp ứng được yêu cầu giao thông trong thời kì hiện đại, gây tổn
thất lớn về mặt thời gian, kinh tế, môi trường… Theo thống kê, nếu quản lý bằng đèn
tín hiệu, th
ời gian mất đi tại nút là 30% toàn bộ thời gian chạy xe. Lượng khí thải ra
của các động cơ xe gấp 9 - 10 lần so với lúc đang chạy. Nếu sử dụng nút giao thông
khác mức có thể khắc phục một cách tốt nhất các nhược điểm trên. Cải thiện đáng kể
môi trường giao thông, giảm chi phí thời gian, chi phí kinh tế, cải thiện môi trường…
Copyright: Tài liệu đại học ©