LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu tính toán và biện pháp thi công hầm giao thông qua
đô thị phù hợp với điều kiện khu vực Tp.HCM” được thực hiện từ tháng 02/2007
đến tháng 11/2007 với mục đích nghiên cứu đưa ra phương pháp tính toán, thi công
hầm giao thông bằng phương pháp phù hợp. Đề tài cũng đưa ra những lý thuyết để
chọn chiều sâu đặt hầm, ảnh hưởng của công trình lân cận,… Luận văn cũng đưa ra
ví dụ tính toán tham khảo cho đoạn tuyến metro tại Thành phố Hồ Chí Minh với địa
chất đã được khảo sát.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy PGS. TS. Lê Văn Nam đã giúp đỡ, tận tình
hướng dẫn và cung cấp các thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của TS. Phùng Mạnh Tiến, là người
thầy và cũng là đồng nghiệp, đã có góp ý, hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn
thành tốt luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn thầy TS. Trịnh Văn Chính đã cung cấp
tài liệu và có những góp ý hữu ích trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo trong Bộ môn Cầu đường và
Khoa Sau Đại học của Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, các
bạn trong lớp CĐ K2005, các đồng nghiệp đã giúp tôi trong suốt thời gian học tập
và thực hiện luận văn để có thể thực hiện tốt đề tài.
Xin cảm ơn mọi người trong gia đình tôi đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi về thời gian để tôi hoàn thành luận văn đúng tiến độ.
Vì thời gian thực hiện luận văn có hạn nên không tránh khỏi những hạn chế
và thiếu sót. Tôi rất mong được sự đóng góp của quý Thầy cô giáo, bạn bè và đồng
nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Phạm Minh Tiến
TÓM TẮT
ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG HẦM GIAO
THÔNG QUA ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN KHU VỰC TP.HCM”
Giới thiệu chung
Xác định mục tiêu nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu
luận văn, nêu được ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của luận văn.
Chương 1. Tổng quan về công trình ngầm, các biện pháp thi công công trình
ngầm trên thế giới và ở Việt Nam
Nêu tổng quan về các công trình ngầm theo lịch sử phát triển trên thế giới
cũng như tại Việt Nam. Sơ bộ các phương pháp tính toán cũng như các phương
pháp thi công đường hầm phổ biến trên thế giới hiện nay. Luận văn chú trọng vào
khu vực có địa chất yếu qua đô thị nên có những nhận xét tổng quan và yêu cầu khi
tính toán, thi công đường hầm qua khu vực đặc trưng này.
Chương 2. Đặc điểm địa chất khu vực thành phố Hồ Chí Minh
Dựa trên số liệu địa chất của các dự án lớn, có đủ số liệu thí nghiệm của các
dự án đang triển khai trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh để tổng hợp và có cái
nhìn tổng quan về địa chất của khu vực. Qua đó lựa chọn địa chất đặc trưng và có
nhận xét, kiến nghị một số lưu ý khi xây dựng hầm qua khu vực địa chất này.
Chương 3. Sự làm việc của hầm trong môi trường đất
Nghiên cứu các đặc tính cơ bản của đất để từ đó xác định được cơ chế tác
dụng của áp lực địa tầng lên công trình ngầm. Từ đó cũng thấy được ứng xử của đất
- kết cấu tùy theo loại đất sẽ quyết định hình dáng, kích thước hầm. Ngoài ra việc
xác định các tổ hợp tải trọng cũng có ý nghĩa quan trọng đảm bảo công trình ổn
định và an toàn trong quá trình thi công và khai thác.
Chương 4. Các phương pháp tính toán công trình hầm.
Nghiên cứu các phương pháp tính toán công trình ngầm theo các phương
pháp chính là phương pháp lực, phương pháp biến dạng, phương pháp phần tử hữu
hạn, … Từ đó rút ra phương pháp tính và mô hình tính toán hợp lý với điều kiện địa
chất yếu để áp dụng cho phù hợp.
Chương 5. Phương pháp thi công công trình ngầm phù hợp với điều kiện của
khu vực nghiên cứu
Với địa chất yếu, không có điều kiện đào hở thì phương pháp đào kín bằng
khiên đào là phù hợp nhất. Chương này tìm hiểu kỹ về phương pháp khiên đào từ
khi phát minh cho đến nay, từ đơn giản đến phức tạp. Nghiên cứu nguyên lý hoạt
động của các loại khiên đào hiện đại như phương pháp khiên cân bằng áp lực đất,
khiên cân bằng áp lực vữa, khiên bọt khí, khiên đa mặt, khiên nhiều trục, khiên mặt
cắt tự do, khiên hình cầu… cùng với đặc điểm cũng như phạm vi áp dụng thích hợp
của chúng để có thể áp dụng vào từng điều kiện cụ thể hợp lý nhất. Sự đa dạng của
khiên cho phép giải quyết các vấn đề thi công hầm gần như không hạn chế.
Chương 6. Một số vấn đề cần giải quyết khi xây dựng công trình hầm trong
điều kiện đô thị thành phố Hồ Chí Minh
Do công trình ngầm đi qua khu vực địa chất yếu trong điều kiện đô thị đông
đúc nên để đảm bảo thi công và khai thác an toàn cho công trình ngầm cũng như
các công trình lân cận thì cần phải giải quyết một số bài toán thực tế.
Các bài toán cơ bản đặt ra la các bài toán tìm chiều sâu đặt hầm hợp lý, tính
toán ảnh hưởng của hầm đến các công trình ngầm cũng như các công trình trên mặt
đất lân cận. Từ đó xác định được phạm vi an toàn và mức độ ảnh hưởng lên các
công trình để có các biện pháp xử lý thích hợp.
Chương 7. Kết luận và kiến nghị
MỤC LỤC
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH NGẦM, CÁC PHƯƠNG
PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ
Ở VIỆT NAM.................................................................................. 3
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH NGẦM............................................... 3
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN TÍNH TOÁN ĐƯỜNG HẦM............... 9
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM.................. 9
1.3.1 Phương pháp mỏ (phương pháp khoan nổ) ..................................... 10
1.3.2 Phương pháp dùng máy đào các loại thích hợp với thi công đường
hầm trên núi, thi công đường hầm nông và trong đất mềm............................. 11
1.3.3 Phương pháp đào lộ thiên là phương pháp thi công đường hầm nông
và trong đất mềm........................................................................................... 11
1.3.4 Phương pháp tường liên tục dưới đất thi công hầm trong đất mềm yếu
........................................................................................................ 11
1.3.5 Phương pháp khiên.......................................................................... 11
1.3.6 Phương pháp hạ chìm...................................................................... 11
1.3.7 Đánh giá và đề xuất phương án....................................................... 12
1.4 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH NGẦM GIAO THÔNG ĐÔ THỊ
KHU VỰC TP.HCM................................................................................13
1.4.1 Bối cảnh.......................................................................................... 13
1.4.2 Đặc điểm công trình ngầm đô thị..................................................... 13
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC TP.HCM............................ 16
2.1 Thống kê số liệu địa chất..........................................................................16
2.2 Đặc điểm địa chất.....................................................................................17
2.3 Lựa chọn các thông số đặc trưng dùng tính toán.......................................24
2.4 Một số lưu ý.............................................................................................25
2.4.1 Cát có thể chảy lỏng........................................................................ 25
2.4.2 Khả năng ăn mòn bê tông của nước ngầm....................................... 25
Chương 3. SỰ LÀM VIỆC CỦA HẦM TRONG........................................... 26
MÔI TRƯỜNG ĐẤT.......................................................................................... 26
3.1 Các đặc tính cơ bản của đất ......................................................................26
3.1.1 Đất đá và các tính chất cơ bản của nền đất yếu............................... 26
3.1.1.1 Biến dạng của đất đá ................................................................... 26
3.1.1.2 Độ bền của đất đá........................................................................ 27
3.1.1.3 Tính lưu biến của đất đá .............................................................. 29
3.1.1.4 Hệ số kiên cố ............................................................................... 30
3.1.2 Nền đất yếu ..................................................................................... 32
3.1.2.1 Các tính chất của nền đất yếu...................................................... 32
3.2 Điều kiện địa chất, thuỷ văn ảnh hưởng đến công trình ngầm...................33
3.3 Áp lực địa tầng lên công trình ngầm.........................................................34
3.4 Ứng xử đất – kết cấu của đất xung quanh đường hầm...............................36
3.4.1 Sự phân bố ứng suất trong đất nền xung quanh hầm ....................... 36
3.4.2 Các phương pháp xác định áp lực địa tầng...................................... 41
3.4.2.1 Tính toán áp lực địa tầng theo quan điểm môi trường phân tán ... 42
3.4.2.2 Tính toán áp lực ngang................................................................ 48
3.4.2.3 Tính toán phản lực đáy hầm......................................................... 49
3.5 Tải trọng tác dụng lên đường hầm............................................................51
Chương 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN........................................... 53
CÔNG TRÌNH NGẦM....................................................................................... 53
4.1 Các phương pháp lực ...............................................................................53
4.1.1 Phương pháp SN.Naumov................................................................ 53
4.1.2 Phương pháp G.G. Zurabov ............................................................ 53
4.1.3 Phương pháp thay thế bằng hệ thanh .............................................. 54
4.1.4 Phương pháp S.A. Orlov.................................................................. 54
4.1.5 Phương pháp S.S. Đavưđov............................................................. 54
4.1.6 Phương pháp I.A. Malikova............................................................. 55
4.2 Các phương pháp biến dạng ....................................................................55
4.2.1 Phương pháp Ya. Bialer .................................................................. 56
4.2.2 Phương pháp K.V.Ruppenneyt,V.A. Lutkin, A.N. Dranovxki ............ 56
4.2.3 Phương pháp B.G. Galerkin............................................................ 56
4.2.4 Phương pháp M.M. Protodiakonov.................................................. 56
4.3 Phương pháp phần tử hữu hạn .................................................................57
4.3.1 Khái niệm chung về phương pháp PTHH ........................................ 57
4.3.2 Phương pháp PTHH trong tính toán công trình ngầm..................... 59
4.3.2.1 Các mô hình tính.......................................................................... 59
4.3.2.2 Các dạng phần tử......................................................................... 59
4.3.2.3 Nguyên tắc chia lưới phần tử ....................................................... 67
4.3.2.4 Các dạng mô hình nền ................................................................. 68
4.3.3 Giới thiệu một số phần mềm tính toán sử dụng phương pháp PTHH71
4.4 Phương pháp phần tử rời rạc.....................................................................71
4.5 Các phương pháp tính toán thiết kế đường hầm phù hợp đối với địa chất
mềm yếu...................................................................................................72
4.5.1 Tính toán kết cấu hầm theo phương pháp thay thế bằng hệ thanh.... 73
4.5.2 Tính toán kết cấu công trình hầm dạng vòm hình yên ngựa ............. 76
4.5.3 Tính toán kết cấu công trình hầm dạng tròn .................................... 77
Chương 5. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM PHÙ HỢP
VỚI KHU VỰC NGHIÊN CỨU................................................... 79
5.1 Các phương pháp thi công công trình ngầm phù hợp với khu vực địa chất
mềm yếu...................................................................................................79
5.2 Biện pháp thi công hầm bằng phương pháp khiên đào..............................80
5.2.1 Lịch sử phát triển hầm theo phương pháp khiên (shield) ................. 80
5.2.2 Cấu tạo, phân loại khiên đào........................................................... 86
5.2.2.1 Cấu tạo của khiên........................................................................ 86
5.2.2.2 Phân loại khiên............................................................................ 90
5.2.2.3 Căn cứ chọn loại khiên ................................................................ 92
5.2.3 Nguyên lý cơ bản của thi công hầm bằng khiên đào ........................ 93
5.2.3.2 Máy đào và phương pháp thi công khiên cân bằng áp lực đất (Earth
Pressure Balanced Shield – EPB Shield).................................................... 95
5.2.3.3 Máy đào và phương pháp thi công khiên dung dịch vữa (Slurry
Shield) .................................................................................................... 97
5.2.4 Các phương pháp mới thi công bằng khiên đào..............................100
5.2.4.1 Phương pháp khiên đa mặt MF (Multi Face) .............................100
5.2.4.2 Phương pháp khiên nhiều trục lệch tâm DPLEX (Developing
Parallel Link EXcavating shield Method)..................................................102
5.2.4.3 Phương pháp khiên mặt cắt tự do................................................104
5.2.4.4 Phương pháp khiên hình cầu.......................................................106
5.2.4.5 Phương pháp khiên MSD (Mechanical Shield Docking)..............109
5.2.4.6 Phương pháp khiên MMST (Multi Micro Shield Tunnel).............110
5.2.4.7 Phương pháp khiên bọt khí .........................................................111
5.2.4.8 Phương pháp khiên CPS (Chemical Plug Shield)........................113
5.2.4.9 Phương pháp khiên DOT (Double O Tube).................................114
5.2.4.10 Phương pháp khiên H & V .........................................................115
5.2.4.11 Phương pháp khiên mở rộng cục bộ ...........................................118
5.2.5 Ưu khuyết điểm của biện pháp thi công hầm bằng khiên đào..........119
5.2.5.1 Ưu điểm của thi công đường hầm theo phương pháp khiên.........119
5.2.5.2 Khuyết điểm của thi công đường hầm theo phương pháp khiên...120
Chương 6. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI XÂY DỰNG CÔNG
TRÌNH NGẦM TRONG ĐIỀU KIỆN TP. HỒ CHÍ MINH......121
6.1 Tính toán đường hầm có xét ảnh hưởng của các công trình lân cận ........121
6.1.1 Cấu tạo đường hầm trong đất yếu ..................................................121
6.1.1.1 Bố trí chung của đường hầm ......................................................121
6.1.1.2 Mặt cắt ngang đường hầm trong nền đất yếu..............................122
6.1.1.3 Kích thước mặt cắt ngang đường hầm trong nền đất yếu ............122
6.1.2 Bài toán 1: Xác định độ sâu đặt hầm hợp lý ...................................125
6.1.3 Bài toán 2: Ảnh hưởng của 2 đường hầm lân cận nhau ..................130
6.1.3.1 Bài toán biến thiên khoảng cách theo phương ngang..................130
6.1.3.2 Bài toán biến thiên khoảng cách theo phương đứng....................134
6.1.4 Bài toán 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của công trình trên mặt đất xuống
công trình ngầm............................................................................................138
Chương 7. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................143
7.1 Kết luận..................................................................................................143
7.2 Kiến nghị................................................................................................144
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Phân loại hầm ở Việt Nam theo tiêu chí kiểu/loại hầm............................. 5
Bảng 2.1 Đặc tính địa chất công trình của lớp A................................................... 18
Bảng 2.2 Đặc tính địa chất công trình của lớp B ................................................... 19
Bảng 2.3 Đặc tính địa chất công trình của lớp C ................................................... 20
Bảng 2.4 Đặc tính địa chất công trình của lớp D................................................... 22
Bảng 2.5 Đặc tính địa chất công trình của lớp E.................................................... 23
Bảng 3.1 Phân loại đất đá theo M.M.PROTODIAKONOV .................................. 31
Bảng 3.2 Bảng tra hệ số ứng suất tập trung .......................................................... 40
Bảng 3.3 Bảng phân loại tải trọng tác dụng lên hầm.............................................. 51
Bảng 5.1 Một số đường hầm xây dựng trên thế giới bằng phương pháp khiên đào 85
Bảng 5.2 Bảng phân loại khiên áp dụng trong các địa tầng thích ứng.................... 91
Bảng 6.1 Bảng quan hệ hệ số kiên cố – bề dày vòm.............................................123
Bảng 6.2 Thông số đất nền...................................................................................124
Bảng 6.3 Thông số vật liệu vỏ hầm......................................................................125
Bảng 6.4 Bảng tổng hợp kết quả chuyển vị và nội lực hầm theo chiều sâu chôn hầm
............................................................................................................................127
Bảng 6.5 Bảng tổng hợp kết quả chuyển vị và nội lực hầm trên hầm 1 theo khoảng
cách xây dựng hầm 2 ...........................................................................................131
Bảng 6.6 Bảng tổng hợp kết quả chuyển vị và nội lực hầm trên hầm 1 theo khoảng
cách xây dựng hầm 2 ...........................................................................................135
Bảng 6.7 Bảng tổng hợp kết quả chuyển vị theo khoảng cách B..........................140
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Hầm khai thác mỏ Excelsior (Anh)........................................................... 6
Hình 1.2 Metro Columbia Heights (Mỹ) ................................................................. 6
Hình 1.3 Đường hầm The Second Heinenoord........................................................ 7
Hình 1.4 Hầm đường bộ qua đèo Hải Vân (Việt Nam)............................................ 7
Hình 1.5 Hầm chui Tân Tạo cắt ngang QL1A (Việt Nam) ...................................... 8
Hình 1.6 Hầm treo nổi trong nước........................................................................... 8
Hình 2.1 Bình đồ tuyến metro Bến Thành – Suối Tiên...........................................16
Hình 2.2 Bình đồ tuyến Đại lộ Đông - Tây.............................................................17
Hình 2.3 Bản đồ địa chất khu vực Tp.HCM...........................................................24
Hình 3.1 Vòng tròn Mohr.......................................................................................28
Hình 3.2 Biến dạng của đất đá theo thời gian. ........................................................29
Hình 3.3 Sự phân bố ứng suất đất đá xung quanh hầm...........................................37
Hình 3.4 Áp lực thẳng đứng trường hợp đào thẳng đứng........................................43
Hình 3.5 Áp lực thẳng đứng trường hợp đào thành nghiêng...................................44
Hình 3.6 Vòm cân bằng áp lực...............................................................................46
Hình 3.7 Sơ đồ xác định kích thước vòm cân bằng.................................................46
Hình 3.8 Sơ đồ xác định áp lực thẳng đứng và áp lực ngang ..................................48
Hình 3.9 Sơ đồ xác định áp lực đẩy trồi .................................................................50
Hình 3.10 Sự phân bố áp lực đáy ...........................................................................50
Hình 4.1 Sơ đồ tính toán kết cấu ngầm dạng vòm hình yên ngựa ...........................54
Hình 4.2 Phần tử thanh 2 nút..................................................................................60
Hình 4.3 Phần tử thanh 3 nút..................................................................................60
Hình 4.4 Phần tử dầm 2 nút....................................................................................60
Hình 4.5 Phần tử dầm 3 nút....................................................................................60
Hình 4.6 Phần tử tam giác biến dạng tuyến tính loại 1............................................63
Hình 4.7 Phần tử tam giác biến dạng tuyến tính loại 2............................................63
Hình 4.8 Phần tử tam giác biến dạng khối loại 1....................................................63
Hình 4.9 Phần tử tam giác biến dạng khối loại 2....................................................63
Hình 4.10 Phần tử tứ giác biến dạng tuyến tính......................................................64
Hình 4.11 Phần tử tứ giác biến dạng khối...............................................................64
Hình 4.12 Phần tử khối biến dạng tuyến tính loại 1................................................64
Hình 4.13 Phần tử khối biến dạng tuyến tính loại 2................................................64
Hình 4.14 Mô hình phần tử tiếp xúc phẳng của Goodman......................................65
Hình 4.15 Mô hình phần tử tiếp xúc không gian của Goodman..............................66
Hình 4.16 Quan hệ ƯS-BD của mô hình đàn dẻo lý tưởng.....................................69
Hình 4.17 Tính toán hầm theo phương pháp thay thế bằng hệ thanh ......................74
Hình 4.18 Sơ đồ tính toán kết cấu ngầm dạng vòm hình yên ngựa .........................76
Hình 4.19 Sơ đồ chịu lực và hệ cơ bản để tính hầm dạng hình tròn........................77
Hình 5.1 Khiên bản quyền của Brunel (1860) ........................................................80
Hình 5.2 Phương pháp khiên đào áp dụng cho hầm qua sông Thames (Anh) .........81
Hình 5.3 Kết cấu khiên dùng vữa của Greathead....................................................82
Hình 5.4 Kết cấu khiên vữa Haag (1896) ...............................................................83
Hình 5.5 Khiên cân bằng áp lực đất của công ty Sato Kogyo Nhật Bản..................83
Hình 5.6 Sơ đồ cấu tạo cơ bản của khiên................................................................86
Hình 5.7 Vành miệng cắt .......................................................................................87
Hình 5.8 Thiết bị bịt kín sau đuôi khiên .................................................................88
Hình 5.9 Thiết bị bịt kín 3 cấp sau đuôi khiên........................................................88
Hình 5.10 Máy lắp ráp hình vành tròn....................................................................89
Hình 5.11 Máy hình tròn xoay ...............................................................................89
Hình 5.12 Phương pháp thi công hầm bằng khiên đào............................................93
Hình 5.13 Một giếng đứng để thi công hầm bằng khiên ở Barcelona......................94
Hình 5.14 Hình 5.9. Công nghệ thi công đường hầm trong nền đất yếu..................94
Hình 5.15 Sơ đồ hệ thống thi công bằng khiên cân bằng áp lực đất ........................95
Hình 5.16 Sơ đồ cấu tạo của khiên cân bằng áp lực đất ..........................................95
Hình 5.17 Sơ đồ cấu tạo của khiên cân bằng áp lực đất (3D)..................................95
Hình 5.18 Sơ đồ cấu tạo của khiên dung dịch vữa..................................................97
Hình 5.19 Sơ đồ hệ thống thi công bằng khiên dung dịch vữa................................99
Hình 5.20 Khiên MF............................................................................................101
Hình 5.21 Đường hầm Kyobashi..........................................................................101
Hình 5.22 Nhà ga Osaka Business Park ...............................................................102
Hình 5.23 Sơ đồ nguyên lý khiên nhiều trục lệch tâm..........................................102
Hình 5.24 Khiên DPLEX hình chữ nhật 3.98x4.38m...........................................103
Hình 5.25 Khiên DPLEX hình ovan, D=3.48m....................................................103
Hình 5.26 Cấu tạo chung khiên mặt cắt tự do.......................................................104
Hình 5.27 Các hình dạng mặt cắt ngang hầm thi công bằng khiên mặt cắt tự do ..104
Hình 5.28 Khiên mặt cắt tự do .............................................................................105
Hình 5.29 Mặt cắt ngang đường hầm được thi công bằng khiên trên....................105
Hình 5.30 Cấu tạo chung khiên hình cầu..............................................................106
Hình 5.31 Sơ đồ làm việc của khiên hình cầu đào liên tục kiểu dọc – ngang........107
Hình 5.32 Khiên hình cầu đào cự ly dài có đường kính 9.45m.............................108
Hình 5.33 Sơ họa khiên MSD..............................................................................109
Hình 5.34 Khiên MSD có đường kính 4.1m, tổng chiều dài 1515m (707m + 808m),
loại khiên dung dịch bùn. .....................................................................................110
Hình 5.35 Khiên MMST......................................................................................111
Hình 5.36 Khiên bọt khí.......................................................................................112
Hình 5.37 Cấu tạo khiên bọt khí...........................................................................113
Hình 5.38 Sơ đồ cấu tạo khiên CPS .....................................................................114
Hình 5.39 Khiên DOT..........................................................................................115
Hình 5.40 Sơ đồ nguyên lý khiên H&V ...............................................................116
Hình 5.41 Khiên H&V.........................................................................................117
Hình 5.42 Sơ đồ nguyên lý thi công mở rộng cục bộ............................................118
Hình 5.43 Thi công đường hầm theo phương pháp khiên không bị ảnh hưởng bởi
điều kiện tự nhiên ................................................................................................119
Hình 5.44 Hầm theo phương pháp khiên có thể bảo vệ tự nhiên trên mặt đất .......119
Hình 6.1 Mặt cắt ngang điển hình vỏ hầm............................................................124
Hình 6.2 Sơ đồ khối tính toán kết cấu vỏ hầm......................................................126
Hình 6.3 Mô hình bài toán hầm đơn trong Plaxis ................................................126
Hình 6.4 Biểu đồ quan hệ độ sâu chôn hầm H – lực dọc Nmax............................127
Hình 6.5 Biểu đồ quan hệ độ sâu chôn hầm H – moment Mmax ..........................128
Hình 6.6 Biểu đồ quan hệ độ sâu chôn hầm H – chuyển vị...................................128
Hình 6.7 Mô hình bài toán hầm đôi theo phương ngang trong Plaxis ...................130
Hình 6.8 Biểu đồ quan hệ khoảng cách tim hầm ngang B – Chuyển vị.................132
Hình 6.9 Biểu đồ quan hệ khoảng cách tim hầm ngang B – moment Mmax.........132
Hình 6.10 Biểu đồ quan hệ khoảng cách tim hầm ngang B – chuyển vị................132
Hình 6.11 Mô hình bài toán hầm đôi theo phương đứng trong Plaxis...................134
Hình 6.12 Biểu đồ quan hệ khoảng cách tim hầm đứng h – Chuyển vị .................136
Hình 6.13 Biểu đồ quan hệ cách tim hầm đứng h – moment Mmax......................136
Hình 6.14 Biểu đồ quan hệ cách tim hầm đứng h – chuyển vị ..............................136
Hình 6.15 Các điểm chảy dẻo trong nền tương ứng h=12m & h=15m..................138
Hình 6.16 Mô hình bài toán trong Plaxis với B=10m...........................................139
Hình 6.17 Biến dạng sau cùng của hầm, đất nền và nhà với B=10m.....................140
Hình 6.18 Biểu đồ chuyển vị tại các vị trí ứng với khoảng cách B .......................141