Sử dụng công nghệ phụt vữa cao áp gia cố nền giảm độ lún công trình lân cận tại tuyến metro số 1 – Thành phố Hồ Chí Minh

Bài viết Sử dụng công nghệ phụt vữa cao áp gia cố nền giảm độ lún công trình lân cận tại tuyến metro số 1 – Thành phố Hồ Chí Minh trình bày 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,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng công nghệ phụt vữa cao áp gia cố nền giảm độ lún công trình lân cận tại tuyến metro số 1 – Thành phố Hồ Chí MinhTẠP CHÍ KHOA HỌC YERSINSỬ DỤNG CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA CAO ÁP GIA CỐNỀN GIẢM ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH LÂN CẬNTẠI TUYẾN METRO SỐ 1 – THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHPhan Sỹ Liêm*TÓM TẮTTitle: Using jet-grouting toreinforcedsoidmasssurrounding the tunel andprotecttheconstuctionfoundation in metro line 1Từ khóa: Jet-Grouting, lún bềmặt, khiên đào, PTHHKeywords: Jet-Grouting, surfacesetterment,tunnelboringmachine, FEM.Thông tin chung:Việc thi công hầm bằng công nghệ khiên đào sẽ xuất hiện biếndạng bề mặt đất trong quá trình thi công. Với điều kiện hạn chế vềkhông gian thi công và bảo vệ công trình kiến trúc cổ Nhà hát Thànhphố cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và lúc vận hành khai thác. Tạinghiên cứu này, tác giả nghiên cứu công nghệ Jet-Grouting (cọc Ximăng-đất phụt vữa áp lực cao) gia cố đất nền xung quanh hầm tại vịtrí 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 độlún bề mặt đất nền. Từ kết quả tính toán bằng phương pháp PTHH đưara quan hệ giữa đặc trưng thông số của cọc XM-Đ (Jet-Grouting) với độlún 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.Ngày nhận bài: 07/10/2016;Ngày nhận kết quả bình duyệt:28/11/2016;Ngày chấp nhận đăng bài:05/01/2017Tác giả:KS., Công ty Cổ phần Tư vấn đầutư GTVT - Sài Gònsyliem91@gmail.comABSTRACTDue to tunneling with tunnel boring machine the surfacesettlerment will appear. With the restriction on construstion site andhave to protection of ancient architicture Opera House building, thetunnel have to be placed ensure technical requirements andoperating. In this study, the authors use the Jet-Grouting (Cementpiles-high pressure grouting) for reinforcement of surroundingground tunnels going through the restriction site to reduce surfacesettlerment and Opera House building. The finite element method(FEM) will be used to evaluate the surface settlerment. From theresults calculated by the finite element method will make therelationship between the characteristic parameters of the pile JetGrouting with the surface settlerment above the tunnel and the mostdangerous locations Opeara House building corner’s, with amaximum allowable surface settlement of 10mm.1. Đặt vấn đềVới vị thế trung tâm tài chính và văn hóacủa cả nước và trong khu vực TP. Hồ Chí Minh(TP.HCM) được xem năng động bậc nhất cảnước và khu vực ASEAN. Với sự phát triển quánóng về dân số nên tình trạng kẹt xe giờ caođiểm ngày càng lớn. Những năm 90 của thế kỷtrước TP.HCM đã bắt đầu nghiên cứu xây dựnghệ thống Đường sắt đô thị (ĐSĐT). Trên thếgiới, tại các thành phố lớn việc xây dựng metrohầu như dưới lòng đất đó cũng là tiêu chí củaTP.HCM. Độ sâu trung bình -12 ÷ -25m theocao độ đỉnh ray và được thi công bằng TBM.Việc thi công bằng khiên đào ít nhiều dẫn đếnlún bề mặt đất tại khu vực. Trong khi đó timtuyến chỉ cách mép Nhà Hát Thành Phố(NHTP) dưới 10m tại vị trí nguy hiểm nhấtcách tim hầm 9,14m. NHTP được người Phápxây dựng hơn 100 năm với móng nhà hát bằngcọc cừ (25 cây/m2) Bên cạnh đó, với nghĩa lịchsử và kiến trúc nên việc bảo vệ tòa nhà giảmthiểu lún bề mặt trong điều kiện cho phép béhơn 10mm (Attewell, 1986) được xem là ưutiên hàng đầu cần giải quyết gấp trước khi thicông tuyến hầm.Số 02 (03/2017)68TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN2. Tuyến metro số 1 Tp. HCM2.1. Giới thiệu về dự án metro số 1Tuyến ĐSĐT số 1 (Bến Thành – Suối Tiên)dài 19,7km; trong đó có 17,1km đi trên cao và2,6km đi ngầm. Đoạn ngầm đi trong khu vựcdân cư và mật độ xây dựng công trình quantrọng của thành phố xem “hình 1 và hình 2”theo Ban Quản lý đường sắt đô thị (BQLĐSĐT).2.2. Vị trí công trình nghiên cứuHình 2. Mặt cắt tại vị trí nghiên cứu(BQLĐSĐT, 2010)Nhà Hát Thành Phố nằm trong khu vựcđoạn tuyến đi qua được sử dụng trong nghiêncứu này. Khoảng cách từ tim hầm (đoạn chạytrùng tim trên dưới) đến góc tòa nhà tại vị trínguy hiểm nhất là 9,14.2.3. Địa chất công trìnhĐịa chất khu vực nghiên cứu được sửdụng thông số hố khoan U150 theo Bảng 1.Hình 1. Hướng tuyến Metro số 1(Nguồn: Google Earth)Bảng 1. Thông số địa chất tại hố khoan U150kN/m3Dung trọng tự nhiên, (unsat )Dung trọng bão hòa (sat ) kN/m3Lực dính (c’) kN/m2Góc ma sát trong () (độ)Hệ số Poisson ()Mođun đàn hồi (E) kN/m2Bề dày mLớp 118,519,01025,00,3100001,00Lớp 216,516,51000,330003,0Lớp 3 Lớp 420,520,020,520,011028330,30,317500 450009,07,0Lớp 5 Lớp 6 Lớp 720,021,0 20,520,021,0 20,501700350350,30,30,360000 85000 9000013,516,5(Nguồn: BQLĐSĐT,2010)2.4. Thông số đầu vàoBảng 2. Thông tin về hầm và máy TBMThành phầnĐơn vịGiá trịKích thước vỏ hầm trònĐường kính trongmm6050Đường kính ngoàimm6650Chiều dày lớp vỏ hầmmm300Kích thước khiên đào TBM: ...