Sử dụng công nghệ jet grouting gia cố xung quanh hầm bảo vệ công trình móng nông tại tuyến metro số 1 - thành phố Hồ Chí Minh

Tại nghiên cứu này, tác giả trình bày công nghệ Jet - Grouting (cọc xi măng - đất phụt vữa áp lực cao) gia cố đất nền xung quanh hầm tại vị trí khó khăn trên để giảm lún bề mặt đất và công trình Nhà hát. Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) được sử dụng để đánh giá độ lún bề mặt đất nền. Từ kết quả tính toán bằng phương pháp PTHH đưa ra quan hệ giữa đặc trưng thông số của cọc xi măng – đất (Jet - Grouting) với độ lún bề mặt đất nền trên hầm và góc Nhà hát tại vị trí nguy hiểm nhất, trong điều kiện độ lún mặt đất cho phép nhỏ hơn 10mm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng công nghệ jet grouting gia cố xung quanh hầm bảo vệ công trình móng nông tại tuyến metro số 1 - thành phố Hồ Chí Minh 26 Journal of Transportation Science and Technology, Vol 21, Nov 2016 SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ JET-GROUTING GIA CỐ XUNG QUANH HẦM BẢO VỆ CÔNG TRÌNH MÓNG NÔNG TẠI TUYẾN METRO SỐ 1 - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH USING JET-GROUTING TO REINFORCED SOID MASS SURROUNDING THE TUNEL AND PROTECT THE CONSTUCTION FOUNDATION IN METRO LINE 1 – HO CHI MINH CITY Phan Sỹ Liêm, Nguyễn Bá Hoàng Trường Đại Học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Tóm tắt: Việc thi công hầm bằng công nghệ khiên đào sẽ xuất hiện biến dạng bề mặt đất trong quá trình thi công. Với điều kiện hạn chế về không gian thi công và bảo vệ công trình kiến trúc cổ Nhà hát Thành phố cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và lúc vận hành khai thác. Tại nghiên cứu này, tác giả trình bày công nghệ Jet - Grouting (cọc xi măng - đất phụt vữa áp lực cao) gia cố đất nền xung quanh hầm tại vị trí khó khăn trên để giảm lún bề mặt đất và công trình Nhà hát. Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) được sử dụng để đánh giá độ lún bề mặt đất nền. Từ kết quả tính toán bằng phương pháp PTHH đưa ra quan hệ giữa đặc trưng thông số của cọc xi măng – đất (Jet - Grouting) với độ lún bề mặt đất nền trên hầm và góc Nhà hát tại vị trí nguy hiểm nhất, trong điều kiện độ lún mặt đất cho phép nhỏ hơn 10mm. Từ khóa: Jet-Grouting, lún bề mặt, khiên đào, PTHH. Abstract: Due to tunneling with tunnel boring machine the surface settlerment will appear. With the restriction on construstion site and have to protection of ancient architicture Opera House building, the tunnel have to be placed ensure technical requirements and operating. In this study, the authors use the Jet - Grouting (Cement piles - high pressure grouting) for reinforcement of surrounding ground tunnels going through the restriction site to reduce surface settlerment and Opera House building. The finite element method will be used to evaluate the surface settlerment. From the results calculated by the finite element method will make the relationship between the characteristic parameters of the pile Jet - Grouting with the surface settlerment above the tunnel and the most dangerous locations Opeara House building corner’s, with a maximum allowable surface settlement of 10mm. Keywords: Jet - Grouting, surface setterment, tunnel boring machine, element method. 1. Giới thiệu quan trọng nên phương án giảm thiểu lún bề Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) mặt trong điều kiện cho phép bé hơn 10 mm trung tâm kinh tế, tài chính của cả nước với (Attewell 1986)[1] được xem ưu tiên giải số dân 7,95 triệu người (Tổng cục thống kê - quyết trước khi thi công tuyến hầm qua đây. 2014) được xem là thành phố năng động cả 2. Tuyến Metro số 1 nước và ASEAN. Trong khi, hệ thống hạ 2.1. Giới thiệu về dự án Metro số 1 tầng giao thông chưa được phát triển, tình Tuyến ĐSĐT số 1 (Bến Thành – Suối trạng kẹt xe giờ cao điểm ngày càng tăng. Tiên) được Ủy ban Nhân dân TP.HCM phê Việc nghiên cứu xây dựng hệ thống Đường duyệt với sự hỗ trợ vây vốn ODA (Official sắt đô thị (ĐSĐT) tại TP.HCM phát triển Development Assistance) của Ngân hàng sớm từ cuối những năm 90. Tuyến Metro số Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) ký kết với 1 ngầm dưới lòng đất 2,6 km độ sâu trung Chính phủ Việt Nam ngày 30/3/2007 bình [-12÷ -25]m tính theo cao độ đỉnh ray (BQLĐSĐT). Tuyến dài 19,7km, trong đó có và được thi công bằng TBM (Tunnel Boring 17,1km đi trên cao và 2,6km đi ngầm. Machine) (BQLĐSĐT - 2010). 2.2. Vị trí công trình Khi đưa TBM vào thi công sẽ xuất hiện Độ lún của tòa nhà NHTP nằm trong lún bề mặt đất tại khu vực tuyến thi công. khu vực gần đoạn tuyến đi qua được nghiên Nhà hát Thành phố (NHTP) nằm trong phạm cứu qua mô hình mô phỏng sử dụng phần vi thi công và cách tim hầm tại vị trí nguy mềm Plaxis 2D. hiểm nhất 9,14m. Móng NHTP dạng móng nông cọc cừ 25 cây/m2 và có ý nghĩa lịch sử  27 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 21-11/2016 Khoảng cách từ tim hầm (đoạn ống chạy Bảng 3. Các thông số đặc trưng khiên TBM - móng trùng tim trên dưới) đến góc tòa nhà tại vị trí Nhà hát. nguy hiểm nhất là 9,14m (hình 1). Hình 1.Mặt cắt dọc tại vị trí nghiên cứu. (Thiết kế cơ sở-BQLĐSĐT-2010) Nguồn: BQL ĐSĐS-01/2016. 2.3. Số liệu địa chất Số liệu về tải trọng (BQL ĐSĐT – Địa chất khu vực nghiên cứu được sử 2016): dụng thông số hố khoan U150 (bảng 1). - Tải trọng nhà hát gồm bốn tầng (bề Bảng 1. Thông số địa chất tại hố khoan U150. rộng phương ngang 30m): 60kN/m2; - Tải trọng công viên và giao thông trên bề mặt: 10 kN/m2. 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Cơ sở lý thuyết Dựa trên kết quả nghiên cứu tổng quan về vấn đề lún sụt bề mặt nền đất trong thi công bằng máy khiên đào TBM. Dựa trên cơ sở đường cong Graus, ...