Đồ án Thiết kế và tổ chức thi công Hầm giao thông Kim Liên

MỤC LỤCMỞ ĐẦU 6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 91.1. Công trình ngầm giao thông đô thị: 91.1.1. Trên thế giới : 91.1.2. Ở Việt Nam : 131.2. Nút giao thông Kim Liên: 161.2.1. Vị trí : 161.2.2. Hiện trạng [15]: 181.2.3. Địa chất [36]: 211.2.4. Thủy văn : 261.2.5. Lưu lượng giao thông: 26CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO NÚT KIM LIÊN 282.1. Yêu cầu 282.2. Các phương án đề xuất 282.2.1. Sử dụng cầu vượt 282.2.2. Sử dụng hầm chui 292.2.3. Phương án lựa chọn 29CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ SỞ 303.1. Cơ sở thiết kế: 303.2. Thiết kế mặt cắt ngang, trắc dọc của đường hầm: 303.2.1. Thiết kế mặt cắt ngang [22] 303.2.2. Thiết kế trắc dọc [22] 32CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 364.1. Lựa chọn đặc trưng kết cấu vỏ hầm : 364.1.1. Xác định các chỉ số hình học của vỏ hầm [4] 364.1.2. Xác định kích thước tính toán. 374.1.3. Thiết kế kết cấu áo đường 384.2. Tính toán nội lực cho kết cấu hầm : 394.2.1. Các thông số đầu vào 394.2.2. Tính toán hầm kín: 444.2.3. Tính toán hầm dẫn: 504.2.3. Tính toán neo trong đất 55CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT 635.1. Phòng và thoát nước cho hầm: 635.1.1. Các biện pháp chống thấm: 635.1.2. Hệ thống thoát nước: 655.2. Thông gió cho hầm: 665.2.1. Khái niêm: 665.2.2. Tính toán thông gió: 665.3. Chiếu sáng cho hầm: 685.3.1. Yêu cầu chung: 685.3.2. Chiếu sáng đoạn hầm kín: 695.3.3. Chiếu sáng đoạn hầm dẫn: 695.4. Hệ thống phòng chống cháy nổ cho hầm: 695.4.1. Hệ thống thiết bị phòng chống cháy: 695.4.2. Hệ thống cấp diện dự phòng: 69CHƯƠNG 6: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG 706.1. Đặc điểm công trình quyết định phương án thi công 706.1.1. Vị trí: 706.1.2. Yêu cầu về giao thông 716.2. Các phương án thi công đề xuất 726.2.1. Phương pháp thi công ngầm[15]: 726.2.2. Phương pháp thi công mở[15]: 756.2.3. Phương pháp thi công nửa mở, nửa ngầm [15]: 796.3. Phương án lựa chọn để thi công hầm Kim Liên 80CHƯƠNG 7: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT 827.1. Tổng quan về tường trong đất 827.1.1. Những yêu cầu chung 827.1.2. Quy trình thi công tường trong đất 827.1.3. Thiết bị thi công 837.2. Thi công tường trong đất 857.2.1. Thi công tường dẫn 867.2.2. Lắp đặt thiết bị 877.2.3. Thi công đào đất 877.2.4. Lắp đặt gioăng chống thấm 897.2.5. Lắp dựng lồng thép: 917.2.6. Đổ bê tông tường: 937.2.7. Sản xuất dung dịch bentonite: 937.2.8. Quá trình thi công một panenl: 957.3. Kiểm tra chất lượng tường trong đất 1007.3.1. Kiểm tra chất lượng bê tông: 1007.3.2. Kiểm tra chất lượng chống thấm nước qua tường: 103CHƯƠNG 8: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 1048.1. Tổng quan về thi công đất 1048.1.1. Công tác chuẩn bị: 1048.1.2. Nội dung công tác thi công đất: 1048.2. Thi công đất: 1058.2.1. Khối lượng đào đất: 1058.2.2. Khối lượng đắp đất: 1078.2.3. Lựa chọn phương án thi công đào đất: 1088.2.4. Lựa chọn thiết bị thi công đào đất: 1098.2.5. Lựa chọn thiết bị vận chuyển đất: 1118.2.6. Chọn đất đắp 1128.3.7. Lựa chọn thiết bị đắp đất 1138.3.8. Kiểm tra chất lượng đất đắp 113CHƯƠNG 9: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊTÔNG VÒM, ĐÁY 1149.1. Công tác chuẩn bị 1149.1.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công bê tông vòm 1149.1.2. Chuẩn bị mặt bằng thi công bê tông bản đáy 1149.1.3. Chuẩn bị thiết bị thi công 1149.2. Thi công 1169.2.1. Thi công lắp dựng cốt thép 1169.2.2. Thi công đổ bê tông 117CHƯƠNG 10: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG NEO TRONG ĐẤT 12010.1. Công tác chuẩn bị 12010.1.1. Thiết bị thi công 12010.1.2. Vật liệu 12310.2. Thi công neo 12510.2.1. Trình tự thi công 12510.2.2. Khoan tạo lỗ 12510.2.3. Lắp neo 12610.2.4. Bơm vữa 12610.2.5. Lắp bản đính 12710.2.6. Kéo neo tạo ứng suất 12710.2.7. Lắp đặt đầu neo 12710.3. Kiểm tra và thí nghiệm neo 12710.3.1. Kiểm tra 12810.3.2. Thí nghiệm neo [12] 130CHƯƠNG 11: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG HỆ CHỐNG TẠM ĐƯỜNG TÀU 13111.1. Thiết kế hệ chống tạm cho đường tàu [15] 13111.1.1. Tải trọng tính toán 13111.1.2. Tính toán dầm phụ 13111.1.3. Tính toán dầm chính 13611.1.4. Tính toán cột chống 13911.1.5. Tính toán cọc khoan nhồi 14211.2. Thi công hệ chống tạm cho đường tàu [15] 14511.2.1. Thi công cọc khoan nhồi 14511.2.2. Thi công cột chống tạm 14711.2.3. Thi công ép cừ 14911.2.4. Thi công dầm chính, dầm phụ 150CHƯƠNG 12: TỔ CHỨC THI CÔNG 15212.1. Lập tiến độ thi công 15212.1.1. Khối lượng các công việc 15312.1.2. Biện pháp thi công 15312.1.3. Trình tự thi công 15412.1.4. Lập tiến độ thi công 15412.2. Lập tổng mặt bằng thi công 15712.2.1. Tính toán lập tổng mặt bằng thi công 15812.2.2. Lập tổng mặt bằng thi công 15912.2.3. Công tác an toàn lao động 16612.2.4. Biện pháp phòng chống cháy nổ: 17112.2.5. Biện pháp bảo vệ môi trường: 172KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1741. Kết luận 1742. Kiến nghị 175TÀI LIỆU THAM KHẢO 176PHỤ LỤC: TÍNH TOÁN NỘI LỰC, CHUYỂN VỊ KẾT CẤU HẦM KIM LIÊN BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 1791. Thông số đầu vào 1791. Đoạn hầm kín 1831.1. Mô hình tính toán 1831.2. Kết quả tính toán 1832. Đoạn hầm dẫn 2022.1. Mô hình tính toán 2022.2. Kết quả tính toán 207

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 9

1.1. Công trình ngầm giao thông đô thị: 9

1.1.1. Trên thế giới : 9

1.1.2. Ở Việt Nam : 13

1.2. Nút giao thông Kim Liên: 16

1.2.1. Vị trí : 16

1.2.2. Hiện trạng [15]: 18

1.2.3. Địa chất [36]: 21

1.2.4. Thủy văn : 26

1.2.5. Lưu lượng giao thông: 26

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO NÚT KIM LIÊN 28

2.1. Yêu cầu 28

2.2. Các phương án đề xuất 28

2.2.1. Sử dụng cầu vượt 28

2.2.2. Sử dụng hầm chui 29

2.2.3. Phương án lựa chọn 29

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ SỞ 30

3.1. Cơ sở thiết kế: 30

3.2. Thiết kế mặt cắt ngang, trắc dọc của đường hầm: 30

3.2.1. Thiết kế mặt cắt ngang [22] 30

3.2.2. Thiết kế trắc dọc [22] 32

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 36

4.1. Lựa chọn đặc trưng kết cấu vỏ hầm : 36

4.1.1. Xác định các chỉ số hình học của vỏ hầm [4] 36

4.1.2. Xác định kích thước tính toán. 37

4.1.3. Thiết kế kết cấu áo đường 38

4.2. Tính toán nội lực cho kết cấu hầm : 39

4.2.1. Các thông số đầu vào 39

4.2.2. Tính toán hầm kín: 44

4.2.3. Tính toán hầm dẫn: 50

4.2.3. Tính toán neo trong đất 55

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT 63

5.1. Phòng và thoát nước cho hầm: 63

5.1.1. Các biện pháp chống thấm: 63

5.1.2. Hệ thống thoát nước: 65

5.2. Thông gió cho hầm: 66

5.2.1. Khái niêm: 66

5.2.2. Tính toán thông gió: 66

5.3. Chiếu sáng cho hầm: 68

5.3.1. Yêu cầu chung: 68

5.3.2. Chiếu sáng đoạn hầm kín: 69

5.3.3. Chiếu sáng đoạn hầm dẫn: 69

5.4. Hệ thống phòng chống cháy nổ cho hầm: 69

5.4.1. Hệ thống thiết bị phòng chống cháy: 69

5.4.2. Hệ thống cấp diện dự phòng: 69

CHƯƠNG 6: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG 70

6.1. Đặc điểm công trình quyết định phương án thi công 70

6.1.1. Vị trí: 70

6.1.2. Yêu cầu về giao thông 71

6.2. Các phương án thi công đề xuất 72

6.2.1. Phương pháp thi công ngầm[15]: 72

6.2.2. Phương pháp thi công mở[15]: 75

6.2.3. Phương pháp thi công nửa mở, nửa ngầm [15]: 79

6.3. Phương án lựa chọn để thi công hầm Kim Liên 80

CHƯƠNG 7: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT 82

7.1. Tổng quan về tường trong đất 82

7.1.1. Những yêu cầu chung 82

7.1.2. Quy trình thi công tường trong đất 82

7.1.3. Thiết bị thi công 83

7.2. Thi công tường trong đất 85

7.2.1. Thi công tường dẫn 86

7.2.2. Lắp đặt thiết bị 87

7.2.3. Thi công đào đất 87

7.2.4. Lắp đặt gioăng chống thấm 89

7.2.5. Lắp dựng lồng thép: 91

7.2.6. Đổ bê tông tường: 93

7.2.7. Sản xuất dung dịch bentonite: 93

7.2.8. Quá trình thi công một panenl: 95

7.3. Kiểm tra chất lượng tường trong đất 100

7.3.1. Kiểm tra chất lượng bê tông: 100

7.3.2. Kiểm tra chất lượng chống thấm nước qua tường: 103

CHƯƠNG 8: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 104

8.1. Tổng quan về thi công đất 104

8.1.1. Công tác chuẩn bị: 104

8.1.2. Nội dung công tác thi công đất: 104

8.2. Thi công đất: 105

8.2.1. Khối lượng đào đất: 105

8.2.2. Khối lượng đắp đất: 107

8.2.3. Lựa chọn phương án thi công đào đất: 108

8.2.4. Lựa chọn thiết bị thi công đào đất: 109

8.2.5. Lựa chọn thiết bị vận chuyển đất: 111

8.2.6. Chọn đất đắp 112

8.3.7. Lựa chọn thiết bị đắp đất 113

8.3.8. Kiểm tra chất lượng đất đắp 113

CHƯƠNG 9: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊTÔNG VÒM, ĐÁY 114

9.1. Công tác chuẩn bị 114

9.1.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công bê tông vòm 114

9.1.2. Chuẩn bị mặt bằng thi công bê tông bản đáy 114

9.1.3. Chuẩn bị thiết bị thi công 114

9.2. Thi công 116

9.2.1. Thi công lắp dựng cốt thép 116

9.2.2. Thi công đổ bê tông 117

CHƯƠNG 10: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG NEO TRONG ĐẤT 120

10.1. Công tác chuẩn bị 120

10.1.1. Thiết bị thi công 120

10.1.2. Vật liệu 123

10.2. Thi công neo 125

10.2.1. Trình tự thi công 125

10.2.2. Khoan tạo lỗ 125

10.2.3. Lắp neo 126

10.2.4. Bơm vữa 126

10.2.5. Lắp bản đính 127

10.2.6. Kéo neo tạo ứng suất 127

10.2.7. Lắp đặt đầu neo 127

10.3. Kiểm tra và thí nghiệm neo 127

10.3.1. Kiểm tra 128

10.3.2. Thí nghiệm neo [12] 130

CHƯƠNG 11: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG HỆ CHỐNG TẠM ĐƯỜNG TÀU 131

11.1. Thiết kế hệ chống tạm cho đường tàu [15] 131

11.1.1. Tải trọng tính toán 131

11.1.2. Tính toán dầm phụ 131

11.1.3. Tính toán dầm chính 136

11.1.4. Tính toán cột chống 139

11.1.5. Tính toán cọc khoan nhồi 142

11.2. Thi công hệ chống tạm cho đường tàu [15] 145

11.2.1. Thi công cọc khoan nhồi 145

11.2.2. Thi công cột chống tạm 147

11.2.3. Thi công ép cừ 149

11.2.4. Thi công dầm chính, dầm phụ 150

CHƯƠNG 12: TỔ CHỨC THI CÔNG 152

12.1. Lập tiến độ thi công 152

12.1.1. Khối lượng các công việc 153

12.1.2. Biện pháp thi công 153

12.1.3. Trình tự thi công 154

12.1.4. Lập tiến độ thi công 154

12.2. Lập tổng mặt bằng thi công 157

12.2.1. Tính toán lập tổng mặt bằng thi công 158

12.2.2. Lập tổng mặt bằng thi công 159

12.2.3. Công tác an toàn lao động 166

12.2.4. Biện pháp phòng chống cháy nổ: 171

12.2.5. Biện pháp bảo vệ môi trường: 172

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 174

1. Kết luận 174

2. Kiến nghị 175

TÀI LIỆU THAM KHẢO 176

PHỤ LỤC: TÍNH TOÁN NỘI LỰC, CHUYỂN VỊ KẾT CẤU HẦM KIM LIÊN BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 179

1. Thông số đầu vào 179

1. Đoạn hầm kín 183

1.1. Mô hình tính toán 183

1.2. Kết quả tính toán 183

2. Đoạn hầm dẫn 202

2.1. Mô hình tính toán 202

2.2. Kết quả tính toán 207