Đồ án Thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công hầm vượt đường bộ

BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...................................................................................................................... BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ................................................................................................................. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 3 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, tại Hà Nội, giao thông vận tải đô thị (GTVTĐT) đang phát triển nhanh. Chủng loại phương tiện cũng ngày càng đa dạng và phong phú hơn. Hệ thống cơ sở vật chất hạ tầng cho giao thông cũng có nhiều thay đổi. Toàn bộ hệ thống đường xá, cầu, cống đã liên tục được nâng cấp, tại các ngã ba, ngã tư, các nút giao thông đã được trang bị hệ thống đèn hiệu dải phân luồng. Nhiều tuyến đường lớn nhỏ tiếp tục được qui hoạch, mở rộng hợp lý, đạt yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng, đảm bảo phục vụ tốt cho các hoạt động lưu thông. Bộ mặt giao thông đô thị ở Hà Nội đã và đang thay đổi từng ngày. Tuy nhiên, quá trình phát triển của GTVTĐT ở Hà Nội thể hiện nhiều bất cập. Xu thế phát triển hiện nay của toàn bộ hệ thống GTVTĐT ở Hà Nội chưa cân đối và hợp lý. Điều này có thể thấy rõ ở sự phát triển thiếu hài hoà giữa số lượng và chủng loại của các phương tiện giao thông với hệ thống cơ sở hạ tầng đô thị. Hệ thống cơ sở hạ tầng tuy phát triển nhanh và dần dần được hiện đại hoá nhưng không theo kịp với tốc độ phát triển nhanh đến mức không thể kiểm soát nổi của các phương tiện giao thông. Với chính sách mở cửa trong nền kinh tế thị trường sôi động, trong những năm gần đây, số lượng xe cộ, thành phần, chủng loại tăng rất nhanh và rất đa dạng. Phương tiện giao thông cơ giới tư nhân tăng nhanh dẫn đến tình trạng quá tải của các đường phố Hà Nội đến mức báo động gây trở ngại cho quá trình hiện đại hoá đô thị. Theo số liệu của Phòng Cảnh sát giao thông (Công an TP Hà Nội), riêng trong năm 2006, thành phố có thêm 580 nghìn xe máy đăng ký mới, nâng tổng số phương tiện trên địa bàn lên tới 1,7 triệu xe máy, 175 nghìn ô-tô. Đó là chưa kể số phương tiện của khoảng 200 nghìn người từ các địa phương khác hiện đang sinh sống, học tập trên địa bàn thủ đô. Trong khi đó, trung bình mỗi năm thành phố chỉ xây dựng được thêm 30-40 km đường. Chính vì thế hệ thống cơ sở hạ tầng đô thị vẫn nhanh chóng bị quá tải và xuống cấp nghiêm trọng.Chất lượng đường thấp, mặt đường hẹp, tại các nút giao thông trong giờ cao điểm mật độ xe tăng vọt gây ách tắc giao thông. Số vụ tai nạn giao thông gia tăng, nồng độ bụi, khí thải, tiếng ồn đã đến mức báo động gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 4 Nút giao thông Kim Liên là một trong những nút giao thông quan trọng của thành phố. Lưu lượng các phương tiện giao thông rất lớn, tình trạng ùn tắc giao thông thường xuyên xảy ra. Viêc bức thiết đặt ra là phải cải tạo lại nút giao thông này phù hợp với quy hoạch, giải quyết cơ bản tình trạng ùn tắc giao thông cục bộ tại nút, đáp ứng nhu cầu phát triển giao thông của thành phố trong tương lai. Trước thực trạng giao thông như vậy thì giải pháp khắc phục mang lại hiệu quả về nhiều mặt là xây dựng hệ thống giao thông ngầm.Việc xây dựng hệ thống giao thông ngầm có ý nghĩa rất lớn trong giải quyết vấn đề giao thông đô thị, cho phép sử dụng đất đô thị hợp lý, dành quỹ đất để xây dựng nhà ở, công viên, bồn hoa, khu vực cây xanh v.v…Tăng cường vệ sinh môi trường đô thị, giảm ách tắc & tai nạn giao thông, nâng cao khả năng lưu hành của các phương tiện giao thông. Với mục đích như vậy nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp của em được giao là ”Thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công hầm vượt đường bộ" với số liệu của nút giao thông Kim Liên. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 5 PHẦN I:GIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC TUYẾN GIAO CẮT. CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC GIAO CẮT. CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU VỰC GIAO CẮT. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 6 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC TUYẾN GIAO CẮT 1.1 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN Nút giao thông Kim Liên nằm trong phạm vi hai quận Đống Đa và Hai Bà Trưng, là giao cắt giữa đường trục Lê Duẩn - Giải Phóng và đường vành đai 1 đoạn Kim Liên - Đại Cồ Việt. Nút giao thông Kim Liên được coi là một trong những cửa ngõ chính vào Thành phố. Nút Kim Liên thuộc phạm vi của các phường Bách Khoa, Lê Đại Hành thuộc quận Hai Bà Trưng và phường Kim Liên thuộc quận Đống Đa. Xung quanh nút có một số cơ quan, trường học lớn của Thành phố : ĐH Bách Khoa, Khách sạn Kim Liên, Công viên Lênin, nhà máy ôtô 3-2. Nút giao thông Kim Liên là một trong mười dự án thành phần của dự án phát triển cơ sở hạ tầng đô thị thành phố Hà Nội giai đoạn 1 . Các dự án phát triển phát cơ sở hạ tầng được lựa chọn thực hiện trong giai đoạn 1 từ danh sách các dự án phát triển khu vực là : 1. Dự án cải tạo nút giao thông Kim Liên 2. Dự án cải tạo nút giao thông Ngã Tư Vọng 3. Dự án cải tạo nút giao thông Ngã Tư Sở 4. Dự án cải tạo nút giao thông Nam Cầu Thăng Long 5. Dự án cải tạo đoạn đường đê từ cầu Thăng Long đến đường vành đai 2 (Đê Hữu Hồng) 6. Dự án cải tạo đường vành đai 1, đoạn Kim Liên - Ô Chợ Dừa 7. Dự án cải tạo đường vành đai 1, đoạn Trần Khát Trân 8. Dự án cải tạo đường Láng Trung và đường Liễu Dai 9. Dự án cải tạo đường Hoàng Quốc Việt BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 7 10. Phát triển khu tái định cư phục vụ giai đoạn 1 và khu mở rộng thêm 10 ha (để kinh doanh đất lấy tiền đối ứng cho dự án vay). 1.2 . TUYẾN HIÊN HỮU 9 Nút giao thông Kim Liên hiện tại là nút giao thông cùng mức, được tổ chức giao thông cưỡng bức bằng đảo tròn. Hiện trạng các đường dẫn vào nút như sau: ƒ Phía Nam: Đường Giải Phóng, rộng 42m. Gồm 4 làn xe cơ giới và hai làn xe thô sơ, ở giữa có dải phân cách trung tâm rộng 3m. ƒ Phía Bắc: Đường Lê Duẩn, rộng 21m. Lòng đường rộng 15m được chia làm hai chiều. Không có sự phân biệt rõ ràng giữa làn xe thô sơ và làn xe cơ giới. ƒ Phía Đông: Đường Đại Cồ Việt, rộng 50m, 4 làn xe cơ giới và hai làn xe thô sơ, ở giữa có dải phân cách trung tâm rộng 3m. ƒ Phía Tây: Đường Kim Liên - Trung Tự (mới), rộng 50m, gồm 4 làn xe cơ giới, 2 làn xe thô sơ, dải phân cách trung tâm rộng 3m. 9 Kết quả phân tích năng lực thông hành Z cho thấy hầu hết các hướng vào nút, hệ số Z đều >1 ( vượt quá trị số cho phép là 0,85 ), vì vậy ùn tắc giao thông rất dễ xảy ra. 9 Dòng xe chạy thẳng lớn, dòng xe rẽ trái lớn, số lượng các điểm xung đột nhiều 9 Dòng xe rẽ trái từ Kim Liên - Trung Tự ra đường Lê Duẩn và từ đường Đại Cồ Việt ra đường Giải Phóng thường không chạy vòng qua đảo giao thông theo qui định mà rẽ trái ngay trước khi vào nút gây ra tình trạng giao thông lộn xộn cản trở lưu thông của các dòng xe khác, tăng số lượng các điểm xung đột. 9 Tuyến đường sắt chạy song song với đường Lê Duẩn - Giải Phóng gây ảnh hưởng lớn đến lưu thông qua nút, đặc biệt là khi có tầu chạy qua. Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ùn tắc. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 8 mÆt c¾t ngang ®−êng §¹i Cå ViÖt C«ng viªn Thèng NhÊt Tr−êng ®¹i häc B¸ch Kho 6m 18m 3m 15m mÆt c¾t ngang ®−êng Gi¶i Phãng Nhµ m¸y « t« 3-2Tr−êng ®¹i häc B¸ch Khoa §−êng §µo Duy APh−êng Kim Liªn mÆt c¾t ngang ®−êng Kim Liªn-Trung Tù 4m7,5m1m7,5m3m7,5m1m 7,5m 8m 8m 65m 10m 42m 51,3m 6m 15m 21m C«ng viªn Thèng NhÊt Hå ba mÉu mÆt c¾t ngang ®−êng lª duÈn 6m 7m 3m 7,5m 3m 7,5m 3m 7m 7m Hình : Mặt cắt ngang hiện trạng các đường nối vào nút Kim Liên 1.3. LƯU LƯỢNG VÀ DỰ BÁO GIAO THÔNG QUA NÚT Trong dự án quy hoạch tổng thể giao thông TP Hà Nội, tổ chức JICA - Nhật Bản có đưa ra kết quả điều tra lưu lượng xe năm 1999 và dự báo đến năm 2015 tại nút Kim Liên như sau: BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 9 Bảng: Kết quả điều tra lưu lượng xe năm 1999 và dự báo năm 2015 tại nút KL Tên nút Số lượng xe- Hướng đường 1999 2015 Ô tô các loại Xe máy Xe đạp Xe qui đổi Ô tô các loại Xe máy Xe đạp Xe qui đổi 1 Lê Duẩn 534 7271 4182 5425 24 7412 4156 5001 2 Giải Phóng 628 7478 4961 5855 1070 14166 8676 12745 3 Kim Liên 356 6666 3950 4874 1749 7804 5421 8908 4 Đại cồ Việt 336 5956 3168 5030 2891 5049 3258 9234 Tổng cộng 1854 27371 16216 21183 6334 34431 21511 35888 Theo các số liệu đặc trưng nhất về lưu lượng hiện tại theo số liệu khảo sát của công ty Tư vấn Đầu Tư Xây Dựng GTCC Hà Nội tháng 3-1999. - Tổng số xe con qui đổi là 10998xe/1giờ cao điểm - Hướng chạy nhiều nhất là hướng chạy thẳng từ đường Lê Duẩn ra đường Giải Phóng là 2363 xe, chiếm 22% tổng lượng xe qua nút. - Hướng xe chạy thẳng từ Đại Cồ Việt đi Kim Liên - Trung Tự là 2114xe, chiếm 19%, hướng ngược lại từ Kim Liên - Trung Tự đi Đại Cồ Việt là 16% - Hướng rẽ trái lớn nhất là hướng rẽ từ Đại Cồ Việt đi Giải Phóng, 912xe, chiếm 8%. - Nếu phân tích cho từng loại xe thì 2 hướng chạy thẳng trên trục đường Giải Phóng - Lê Duẩn và Kim Liên - Trung Tự đều chiếm tỷ lệ cao. Từ những phân tích trên ta thấy cần phải xây dựng nút giao thông khác mức. Đây là căn cứ để đưa ra phương án chọn. Cải tạo nút giao thông Kim Liên để trở thành một mắt xích quan trọng điều tiết lưu lượng giao thông vành đai 1 theo trục Đông – Tây và điều tiết lưu lượng giao thông trục đường Lê Duẩn – Gải Phóng ra vào thành phố. Nằm trong hệ thống đường nội thành Hà Nội, đường vành đai 1 có chiều dài khoảng 9Km, với vị trí vai trò là đường vành đai của thành phố, đường vành đai 1 BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 10 được UBND TP Hà Nội qui hoạch và có kế hoạch xây dựng từ năm 1960, nhưng cho đến nay chưa hoàn thành do việc di dân giải phóng mặt bằng chưa được giải quyết. Trong khi đó, với tình hình đi lại ngày càng tăng, nhất là trên hướng Đông-Tây. Việc thiếu một vành đai nối các trục hướng tâm của thành phố với khu vực Tây Nam đã tạo nên một áp lực giao thông nặng nề lên các trục hướng tâm. Hầu hết các trục hướng tâm ở phía Nam và Tây Nam như quốc lộ 1A-Giải Phóng, quốc lộ 6-Tây Sơn- Tôn Đức Thắng…Sau khi xây dựng đường vành đai 1 (Kim Liên-Ô Chợ Dừa) sẽ góp phần giải toả áp lực hướng tâm lên các trục hướng tâm, góp phần thông thoáng khu vực Nam và Tây Nam Hà Nội. Đồng thời tăng mạnh áp lực giao thông cho nút giao thông Kim Liên. Việc cải tạo nút giao thông Kim Liên này cùng với việc thông suốt đường vành đai 1 sẽ góp phần giải quyết các khó khăn trên. Việc áp dụng xây dựng theo qui mô, qui hoạch và các tiêu chuẩn Quốc tế sẽ góp phần tạo nên bộ mặt hiện đại của Thủ Đô trong tương lai. Đường vành đai 1 với qui mô mặt cắt rộng 37m với đầy đủ các thành phần của mặt cắt ngang được lập trên cơ sở nhu cầu giao thông dự báo trong tương lai. Như vậy khi đường Kim Liên-Trung Tự-Ô Chợ Dừa xây dựng xong thì nút Kim Liên lại là một mắt xích quan trọng điều tiết lưu lượng giao thông cho tuyến này. BỘ MÔN CẦU HẦM GVHD:TS.NGUYỄN PHƯƠNG DUY GVĐD:THS.NGUYỄN XUÂN LAM SVTH: TRẦN VĂN KHOA LỚP:ĐƯỜNG HẦM & METRO_K46 11 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC GIAO CẮT 2.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - Xà HỘI 2.1.1. Dân số và việc làm ở thành phố Hà Nội Dân số năm 1999 là 2.672.125 người , trong đó - Nam chiếm 49,5% , Nữ chiếm 50,5% - Dân số thành thị chiếm 57% - Nông thôn chiếm 43% Đến năm 2000 , DS đô thị thủ đô HN và các đô thi xung quanh trong phạm vi nghiên cứu điều chỉnh quy hoạch chung .Khoảng 4 - 4.5 triệu người , trong đó quy mô DS nội thành của thành phố HN là 2,5 triệu người và quy mô dân số các đô thị xung quanh khoảng 1,5 – 2 triệu người. Dự báo về dân số và việc làm: Tỷ lệ tăng trung bình DS hàng năm là : 2,48% (từ 1998 đến 2005) 2,11% (từ 2005 đến 2020) Các dự báo DS cho năm kiểm soát trung gian 2010 , 2020 được nội suy từ các năm khác , các ước tính đó được điều chỉnh trong bảng II.1 Bảng II.1 : Điều chỉnh về dân số và việc làm trong tương lai (ĐV.nghìn) 1998 2005 2010 2015 2020 Dân số