BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------*****---------------

NGÔ NGỌC CƯƠNG

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG GIẢI PHÁP HẠ MỰC NƯỚC
DƯỚI ĐẤT KHI THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM
KHU VỰC NHÀ GA HÀ NỘI
 
 

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD &CN

Hà Nội – 2015

 


 
 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


và hoàn thành khoá học.

Tác giả

Ngô Ngọc Cương


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc
lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.

Tác giả

Ngô Ngọc Cương


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
Sự cần thiết của đề tài ............................................................................................... 1
Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 2
Phương pháp nghiên cứu đề tài ............................................................................... 2
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài .......................................................... 2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................ 3
Cấu trúc luận văn ...................................................................................................... 3
NỘI DUNG ................................................................................................................4
Chương 1: Tổng quan ảnh hưởng của nước dưới đất khi thi công Công trình
ngầm hoặc thi công hố đào ....................................................................................... 4
1.1 Khái quát chung về thi công Công trình ngầm, thi công hố đào .................... 4
1.1.1 Xây dựng công trình ngầm bằng phương pháp đào hở .................................. 4

3.2.1 Đặc điểm địa chất công trình [3,13,14] ........................................................62
3.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn [4] ....................................................................69
3.2.3 Số liệu khảo sát địa vật lí ngoài thực địa ......................................................71
3.2.4 Sơ bộ kết quả đặc điểm địa chất công trình khu vực nghiên cứu................. 76
3.3 Ứng dụng phần mềm Visual Modflow khi tính toán hệ thống giếng hạ mực
nước ngầm ................................................................................................................81
3.3.1 Cơ sở tính toán [2] ........................................................................................81
3.3.2 Phương pháp giải [2] ....................................................................................82
3.3.3 Xây dựng mô hình bài toán ..........................................................................83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................92
-

Kết luận .......................................................................................................92

-

Kiến nghị .....................................................................................................92

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................93


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình
Hình 1.1.

Tên hình
Sự cố sụt lún mặt đất tại Taegu, Hàn Quốc, gây nứt vỡ các tòa nhà

Hình1.2.

Hình 1.9.

Cấu tạo vòi phun

Hình 1.10.

Cấu tạo giếng kim có thiết bị phun

Hình 1.11.

Cấu tạo giếng thường

Hình.1.12.

Cấu tạo giếng kim điện thấm

Hình 1.13.

Phân loại theo mối quan hệ về độ cao công trình ngầm và địa tầng
ngầm nước

Hình 1.14

Phân loại theo cách thức hút nhả nước ngầm

Hình 1.15.

. Phân loại theo cách thức dẫn nước

Hình 1.16.


Hình 2.6.

Sơ đồ thể hiện đường dòng

Hình 2.7.

Sơ đồ lưới thủy động lực của dòng thấm dưới nền

Hình 2.8.

Sơ đồ các dạng thấm a) Mặt bằng b) Mặt cắt

Hình 2.9.

Biểu đồ vận tốc thấm và ứng suất tiếp của nước chảy trong ống trụ

Hình 2.10.

Biểu đồ quan hệ v = f(J) 1) Công thức Darcy; 2) Công thức Proni;
3) Công thức của dòng dẻo - dính

Hình 2.11.

Vận động đều của nước dưới đất a) nước có áp; b) nước không áp

Hình 2.12.

Sơ đồ vận động của nước ngầm trong lớp a) đáy cách nước nằm
nghiêng; b) đáy cách nước nằm ngang



Hình 3.4.

Sơ đồ địa chất thủy văn

Hình 3.5.

Cấu tạo của phần địa chất ngang qua Sông Hồng.

Hình 3.6.

Sơ đồ vị trí tuyến đo vật lí dải ven sông Hồng.

Hình 3.7.

Tuyến đo địa vật lí dọc bờ phải sông Hồng.

Hình 3.8.

Mặt Cắt Địa Điện Theo Tuyến SH1

Hình 3.9.

Mặt Cắt Địa Điện Theo Tuyến SH2.

Hình 3.10.

Mặt Cắt Georadar theo tuyến GPR1 dài 750m


Hệ lưới mô hình VM

Hình 3.19.

Lớp địa tầng và hệ số thấm

Hình 3.20. Mực nước sông Hồng trung bình năm ( theo trạm thủy văn Hà Nội )
Hình 3.21.

Lượng mưa trung bình tại Hà Nội ( theo trạm thủy văn Hà Nội )

Hình 3.22.

Mặt cắt qua giếng thu nước

Hình 3.23.

Hệ lưới và giếng Phương án 1

Hình 3.24.

Hệ lưới và giếng Phương án 2

Hình 3.25.

Trị số hạ thấp mực nước theo thời gian

Hình 3.26.

Đường hạ mực nước ngầm theo thời gian của 2 phương án

thoát nước tích cực để cho móng được thi công trong trạng thái khô ráo


2

Chính vì vậy nội dung nghiên cứu chủ yếu trong luận văn thạc sỹ này là tập
trung nghiên cứu giải pháp hạ mực nước dưới đất khi thi công công trình ngầm khu
vực nhà Ga Hà Nội.
Mục đích nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài này nhằm đạt được các mục tiêu cơ bản sau:
- Đánh giá điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thủy văn khu vực
Hà nội.
- Đưa ra giải pháp hạ mực nước ngầm khi thi công khu vực nhà Ga Hà Nội
Phương pháp nghiên cứu đề tài
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đề tài luận văn gồm:
- Phương pháp tiếp cận thu thập thông tin: thu thập thông tin về điều kiện địa chất
công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn khu vực Hà nội.
- Các lý thuyết cơ bản của nước dưới đất nghiên cứu theo phương pháp diễn giải.

Phân tích đánh giá tác động của nước dưới đất lên công trình nhà Ga Hà Nội. Lập luận
định tính đề xuất mô hình làm tác động của nước dưới đất.
Các kết quả thí nghiệm, khảo sát địa chất thủy văn khu vực đất Hà Nội, mẫu
nghiên cứu, được tập hợp và kế thừa các kết quả khảo sát, nghiên cứu đi trước. Sử
dụng phương pháp suy luận diễn dịch gián tiếp thông qua các phân tích trung gian đi từ
trường hợp tổng quát đến trường hợp riêng, đưa ra các kết quả phân tích đánh giá phù
hợp cho công trình nhà Ga Hà Nội.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu: Giải pháp hạ mực nước dưới đất.

- Phạm vi nghiên cứu: Công trình ngầm nhà Ga Hà Nội

Giải pháp hạ mực nước ngầm khi thi công công trình ngầm khu vực

nhà Ga Hà Nội.


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


92

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

- Kết luận
1. Địa tầng Hà Nội có cấu tạo tương đối phức tạp với các lớp địa chất xen
kẽ nhau với hai tầng chứa nước chính có thể ảnh hưởng tới các công
trình xây dựng ngầm là: Tầng chứa nước Holocen (qh) và Pleistocen (qp).
Do vậy khi thi công Công trình ngầm hoặc hố đào sâu khu vực Hà Nội
cần nhất thiết phải xét đến ảnh hưởng của yếu tố nước ngầm.
2. Từ yêu cầu quy hoạch, định hướng phát triển của thành phố cùng với đặc
điểm địa công trình, địa chất thủy văn, các sự cố về nước ngầm …thì việc
nghiên cứu giải pháp hạ mực nước ngầm khu vực ga Hà nội là phù hợp.
3. Giải pháp tháo khô hố móng bằng hệ thống giếng bố trí xung quanh hố

nội, luận văn thạc sĩ khoa học, Trường đại học Mỏ - địa chất, Hà Nội.

5. PGS TS Nguyễn Bá Kế (2009), Thiết kế và thi công hố móng sâu, Nhà
xuất bản xây dựng, Hà Nội.
6. PGS TS Nguyễn Bá Kế (2009), Bài học từ sự cố sập đổ Viện khoa học xã
hội vùng Nam bộ ở TP Hồ Chí Minh, Viện khoa học Công nghệ xây

dựng, Hội thảo khoa học “ Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây
dựng ”, Hà Nội.
7. TS Nguyễn Đức Nguôn (2011), Cơ sở thiết kế và thi công công trình
ngầm đô thị, trường Đại học kiến trúc Hà Nội, Hà Nội.

8. GS TSKH Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Tráng (2008), Những bài
học kinh nghiệm trong xây dựng tầng hầm Nhà cao tầng ở Việt Nam,

Công ty APave Việt Nam và Đông Nam á, TP Hồ Chí Minh.
9. Nguyễn Hồng Tiến (2008), Công trình ngầm và những vấn đề quản lý có
liên quan, Cục Hạ tầng kỹ thuật – Bộ Xây dựng, Hà Nội.

10. GS TS Nguyễn Trường Tiến, Nguyễn Đức Toản, Đặng Đình Nhiễm,
Phạm Ngọc Tân, Lê Trung Kiên, Võ Ngọc Quân (2008), Công trình
ngầm và không gian ngầm của Việt Nam hôm nay và ngày mai, Hội

CHĐ và Địa kỹ thuật Công trình Việt Nam (VSSMGE), Hội thảo “


94

Những bài học kinh nghiệm quốc tế và Việt Nam về Công trình ngầm đô
thị “, TP Hồ Chí Minh.

Nikken Sekkei, Viet Nam.
15. Dr

Nguyen

Cong

Giang,

Yukihiro

Kohata,

Takao

Sugimoto,

Toshio Nakayama, Masaaki Katagiri, Seiji Nishiyama (2010), Soil profile
of Holocene Layers in Ha Noi City, Earth Science (Chikyu Kagaku) Vol

64, Japan.
Website

16. />17. />