Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu học tập về không gian ngầm đô thị
MỤC LỤC I, Tổng quan công trình ngầm đô thị……………………………………….1 1, Tổng quan……………………………………………………………… 2, Một vài quan điểm vấn đề quy hoạch không gian ngầm đô thị ……………1 3, Xu hướng khai thác công trình ngầm đô thị …………………………………3 II, Không gian tàu điện ngầm đô thị………………………………………………….4 1, Đặt vấn đề……………………………………………………………………….4 2, Tàu điện ngầm giới Việt Nam……………………………………….5 3, Giải Pháp quy hoạch ga tàu điện ngầm………………………………………….7 4, Ứng dụng công nghệ vào khoan đào đường tàu điện ngầm………………… 10 III, Kết Luận…………………………………………………………………………13 QUY HOẠCH KHÔNG GIAN NGẦM ĐÔ THỊ I, Tổng quan công trình ngầm đô thị 1, Tổng quan -Trong nhiều năm gần dân số đô thị tăng với tốc độ vô lớn , nhiều nước đạt tới 80% dân số nước Ví dụ Việt Nam số thành phố lớn : -Hà Nội chiếm tới 10% dân số nước , thành phố Hồ Chí Minh chiếm tới 9% dân số nước , thành phố với mật độ dân số đông nước - Mật độ dân số đô thị cao ngày tiếp tục tăng Vì vấn đề phát triển đô thị vô phức tạp , cần phải có công trình ngầm để đáp ứng nhu cầu giao thông quy hoạch đô thị - Khi đặt kế hoạch xây dựng công trình ngầm cần phải xem xét mối quan hệ ảnh hưởng tất phương tiện giao thông , an toàn , với công trình lộ thiên lân cận khu vực trực tiếp gián tiếp chịu ảnh hưởng công trình ngầm - Các công trình ngầm xây dựng cần xem xét đến nhu cầu sử dụng thực với quy mô cụ thể có phù hợp với phát triển nhu cầu giai đoạn phát triển thành phố tương lai 2, Một vài quan điểm vấn đề quy hoạch không gian ngầm đô thị - Vấn đề không gian ngầm mặt đất dần khai thác cách triệt để , mạnh mẽ rộng lớn : cải thiện vấn đề môi trường chất lượng sống tốt thành phố lớn với mật độ dân cư đông , giải vấn đề vận chuyển hành khách phương tiện công cộng phạm vi thành phố , xử lý làm tình trạng nước bẩn , nước bị ô nhiểm ; với khối lượng nước lớn dịch chuyển từ vùng nhiều nước đến vùng nước trung tâm thành phố lớn , nơi cần lưu lượng nước lớn dành cho sinh hoạt chung công dân thành phố ; phát triển cải thiện không phạm vi thành phố , quốc gia , mà toàn cầu phương tiện giao thông đường sắt, đường , hệ thống cấp nước , điện , với biện pháp bảo vệ môi trường - Quan niệm thành phố ngầm , thành phố ngầm địa kỹ thuật , thành phố ngầm công nghệ địa kỹ thuật , thành phố ngầm sinh thái môi trường Từ vấn đề đưa ưu tiên quy hoạch sử dụng đất khu vực đô thị cách hợp lý : sử dụng đất khu vực đô thị nhằm giải phóng công trình mặt đất trồng tăng cường xanh làm xanh hóa môi trường đô thị ; Bố trí cho thuận lợi : đường phố , bãi đất hay quảng trường , công trình thuộc hạ tầng đô thị với nhiều chức sử dụng khác , trung tâm thương mại , nhà hàng ăn uống , khu vui chơi giải trí công trình khác phục vụ cho người dân kể đặt độ sâu khác ; Tạo hệ thống công trình ngầm với tốc độ cao : hệ thống tàu điện ngầm , ô tô ngầm , tàu điện nhanh ; Tổ chức vận chuyển không dùng đến giao thông bề mặt đường vượt ngầm dành riêng cho người dùng đến tuynel giao thông , gara ngầm ,bãi đỗ xe ngầm lòng đất ; Phát triển đồng hóa nâng cao mạng lưới kỹ thuật : đường dẫn điện , nước , khí cáp thông tin , cáp truyền hình , với mật độ đào phá bề mặt đất ; Bảo vệ công trình tượng đài kiến trúc cảnh quan thiên nhiên sẵn có đô thị ; - Những vấn đề không gian ngầm có tính kinh tế kỹ thuật : + Về kinh tế : thi công công trình không gian ngầm thường đắt gấp lần so với mặt ,chi phí quản lý cao ,cần phải xem xét hợp lý nguồn tài + Về môi trường: tâm lí người sử dụng lo lắng cháy nổ an toàn, … có liên quan đến môi trường sinh thái, giảm thiểu tác động có hại đến môi trường, + Về kỹ thuật: thay đổi lớn kỹ thuật, qui mô , điều kiện thi công phức tạp yêu cầu độ xác cao thi công , giảm lực lượng lao động, nhân lão hoá tăng , nên cần phải tính hướng sử dụng kỹ thuật tự động ( hạn chế thao tác người ) - Có nhiều ý kiến cho khai thác không gian ngầm để khai thác không gian bề mặt tốt , bổ sung tất yếu có lợi cho khai thác không gian mặt đất Mặt kỹ thuật khai thác không gian ngầm người ta thường ý đến vấn đề : chống đỡ hầm ống , bê tông cốt thép chống thấm ; mở rộng phạm vi sử dụng vỏ chống thấm , có kết cấu khác ứng dụng bê tông phun ; cấu tạo phận khiên đào dần hoàn thiện thay đổi thi công phương pháp NATM để xây dựng nel phòng có tiết diện lớn ; ứng dụng sóng điện từ địa chất quan trắc địa kỹ thuật ; dùng vật liệu để trang trí cho đường hầm ; tạo ứng dụng công nghệ vào thông gió , chiếu sáng , chống cháy giải thoát cho người an toàn tình trạng khẩn cấp ; mở rộng áp dụng vỏ hầm chống thấm chống cháy hệ thống máy móc gia cố đất đá bơm để ngăn ngừa sụt lún bề mặt 3, Xu hướng khai thác công trình ngầm đô thị - Việc khai thác không gian ngầm cần phải có trách nhiệm cao Những giải pháp thiếu lĩnh vực vấn đề dẫn đến hậu to lớn khó khắc phục Đặc biệt , trình xây dựng khai thác công trình ngầm làm hư hỏng công trình ngầm công trình mặt đất hoạt động, mặt đất bị lún bị sạt lở, ô nhiễm nước ngầm Những công trình mặt đất tác động lên công trình ngầm làm hư hỏng chúng Những hậu thường khó tiên đoán - Muốn có phát triển bền vững thành phố cần phải khai thác hợp lý không gian ngầm theo hướng : sử dụng tối ưu hiệu nguồn đất , giữ gìn cho hệ tương lai Khai thác không gian ngầm tiếp tục với cường độ cao nhữn năm gần không đủ chỗ cho sống người cần thiết tạo nên môi trường sống người tăng cường hạ tầng kỹ thuật đô thị Công tác khai thác không gian ngầm, trước tiên việc tăng mức độ an toàn chuyển động đường ngầm, đảm bảo độ linh hoạt tiết kiệm thời gian cho người, giữ gìn thiên nhiên cảnh quan đô thị Những năm gần công trình ngầm xây dựng đặc biệt lưu ý , người ta sử dụng công nghệ cao mà tạo nên cảnh quan kiến trúc công trình thỏa mãn yêu cầu thẩm mỹ cao , điều kiện an toàn tiện nghi dành cho người Gần thành phố Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh thành phố có kế hoạch xây dựng hệ thông công trình ngầm phục vụ mục đích cho người dân - Ứng dụng công nghệ cao , giải pháp cho đảm bảo kiến trúc cho hệ thông không gian ngầm thực chức định , trực tiếp gián tiếp việc bố trí tổ hợp khối phòng ngầm với nhiều tiện ích , đưa giải pháp quy hoạch kết cấu kiến trúc đơn giản , đạt mức kinh tế nội thất hấp dẫn Với việc ứng dụng công nghệ cao nước khác vào , công trình ngầm hệ xây dựng nhiều chúng mảnh đất tốt đẹp thực hàng loạt sơ đồ công nghệ cao , tiết diện khoang lớn , bãi đỗ xe ngầm ngày tốt theo mức độ ổn định công trình ngầm Sự tiếp nhận có ý thức hay ý thức người công trình ngầm yếu tố ảnh hưởng quan hệ người việc sử dụng không gian ngầm Cần lưu ý ảnh hưởng kiến trúc không gian ngầm lên trạng thái tinh thần người nhờ vào tổ chức hiệu lựa chọn không gian , màu sắc ,âm ánh sáng II, Không gian tàu điện ngầm đô thị 1, Đặt vấn đề Hiện nhu cầu di chuyển lại thành phố, đáp ứng nhu cầu người ta xây dựng hầm tàu điện ngầm thành phố Tàu điện ngầm hệ thống giao thông chở khách với tốc độ cao đường ray, nhiều lượt, nhiều chuyến ngày, lượng khách lớn, thuận tiện thoải mái Đa số thành phố lớn giới có tàu điện ngầm Thông thường chuyến mang tính định Giống xe bus tàu điện ngầm lại hữu ích việc lại đảm bảo chất lượng an toàn sống nhiều 2,Tàu điện ngầm giới Việt Nam -Tàu điện ngầm giới Các quốc gia phát triển, quốc gia khu vực láng giềng vượt trước Việt Nam xa lĩnh vực xây dựng hệ thống tàu điện ngầm như: Singapore bắt đầu xây dựng tàu điện ngầm (MRT) vào năm 1993 với tuyến dài 67km (trong có 20km ngầm), tiếp tục phát triển tuyến Đông – Bắc 20km ngầm (1998) tuyến vành đai 34km ngầm (2002); Thái Lan xây dựng tuyến tàu điện ngầm Chaloem Ratchamongkhon Thủ đô Bangkok vào năm 1996 đưa vào khai thác tháng 7/2004, dài 21,5km với 18 ga Tuyến giai đoạn khởi đầu dự án hệ thống đường sắt đô thị (MRT) dài 326km, có 42km ngầm… Ở Paris (Pháp) hệ thống tàu điện ngầm có 16 tuyến, dài 211km, với 365 ga, đáp ứng 40% nhu cầu lại người dân; Năm 1863, Luân Đôn (Anh) đưa tuyến tàu điện ngầm vào hoạt động, hệ thống tàu điện ngầm dài 417,5km, 247 ga Còn New York (Mỹ) hệ thống tàu điện ngầm dài 384,9 km, với 484 ga Sơ đồ vạch tuyến ga tàu điện ngầm paris -Tàu điện ngầm Việt Nam Ở Hà Nội, hệ thống đường sắt đô thị ngầm cao đề cập từ đồ án Điều chỉnh quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 phê duyệt năm 1998, sau cụ thể hóa Quy hoạch phát triển GTVT Thủ đô Hà Nội đến năm 2020, Theo đó, đường sắt đô thị Thủ đô bao gồm tuyến: Tuyến 1: Ngọc Hồi – Như Quỳnh (38,7km); Tuyến 2: Nội Bài – Thượng Đình (35,2km); Tuyến 2A: Cát Linh – Hà Đông (14km); Tuyến 3: Nhổn – Hoàng Mai (21km); Tuyến 4: Tuyến vòng, nối tuyến 1, 2, (53km); Tuyến 5: Nam Tây Hồ – Hòa Lạc (34,5km) Đến năm 2020 có khoảng 35km Metro ngầm tổng số gần 200km đường sắt đô thị Quy hoạch làm rõ vai trò tuyến đường sắt đô thị ngầm cao mạng lưới giao thông vận tải đô thị đa phương thức, xác định vị trí tuyến, ga quy mô thích hợp Tại TP.HCM, quy hoạch phát triển GTVT TP đến năm 2020 ,mạng lưới giao thông vận tải đa phương thức trình quy hoạch, gồm có hệ thống đường sắt đô thị (UMRT), đường sắt vận tải nhẹ (LRT) đường sắt đơn ray (monorail) Tuyến tuyến giai đoạn thực Các tuyến UMRT có đoạn ngầm nội thành cao ngoại thành Theo đó, quy hoạch đường sắt đô thị có tuyến UMRT tuyến đường sắt nhẹ (1 tuyến LRT tuyến monorail) Sơ đồ quy hoạch mạng lưới tàu điện ngầm Hà Nội (2030-2050) 3, Giải Pháp quy hoạch ga tàu điện ngầm Ga tàu điện ngầm thi công cần phải đặt khu tập trung đông dân cư trước cổng trường đại học, khu di tích lịch sử, khu trung tâm thương mại , để tiện cho việc di chuyển tham quan quảng bá hình ảnh đẹp với người dân khách du lịch nước Tùy theo phương án kết cấu lựa chọn mà phương án nhà chờ đưa khác nhau: + Nếu sử dụng hệ thống hầm đôi chạy song song hình thức bố trí sân chờ ga dạng ke đảo Nếu khoảng cách hầm không lớn (20m) tuyến hầm chạy đến gần vị trí ga uốn theo bán kính định vuốt dần để vào ga, sau vào ga tuyến bẻ theo bán kính cũ Chiều dài ke ga bố trí phù hợp với chiều dài đoàn tàu 100m + Nếu sử dụng hệ thống hầm đơn hình thức bố trí sân chờ ga thường dạng bến, hành khách di chuyển qua lại nhà chờ hệ thống cầu thang lên sàn trung chuyển để sang phía bên Chiều sâu đặt ga so với mặt đất : Hầm thi công theo phương pháp TBM, hầm đặt sâu nên cao độ ga bố trí cao độ hầm sâu 23m-26m so với mặt đất phụ thuộc vào độ sâu đoạn tuyến chạy qua , nhiên phải cao thấp để đảm bảo đủ điều kiện độ dốc dọc cho toàn tuyến Tại nhà ga công trình chuyển bến ga phải có thang đoạn chênh lệch cao lớn 3.5m đường hành khách Số lượng thang nhà ga phải xác định sở đồng thời đảm bảo điều kiện sau: + Thông luồng hành khách tính toán tối đa giải thoát người từ nhà ga; + Một thang phải sửa chữa; + Dừng thang nguyên nhân không dự kiến trước; Cùng điều kiện trên, cần đảm bảo sảnh ga phải có không thang cuốn, sảnh khác theo tính toán, không Trong nhà ga phải có thang nâng ,thang máy, đường lăn cho người khuyết tật Trong ô thang máy phải bố trí thang , chiếu sang thoát hiểm cấp không khí có áp để có hỏa hoạn sử dụng làm lối thoát hiểm cho hành khách cho đơn vị chống cháy tiếp cận nhà ga Hệ thống thang ga tàu điện ngầm Trong hệ thống ga tàu điện ngầm cần phải có đầy đủ yếu tố thẩm mĩ kiến trúc, chiếu sang, thông gió, vệ sinh môi trường sẽ, bật mặt kiến trúc phải kể đến thành phố Moscow Nga, Hệ thống tàu điện ngầm Moscow xây dựng năm 1935, 12 tuyến, 196 ga 320 km đường ray Đây hệ thống ga tàu đẹp giới, với tranh tường, tượng cổng vòm lộng lẫy 10 4, Ứng dụng công nghệ vào khoan đào đường tàu điện ngầm Tàu điện ngầm công trình quan trọng cấu trúc giao thông thành phố lớn giới Các công trình tàu điện ngầm thường xây dựng thành phố đông đúc với mục đích làm giảm số người sử dụng phương tiện cá nhân để giải tình trạng ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường Khi TBM chưa đời hầm tàu điện ngầm phải thi công phương pháp đào hở (cut & cover) Cách làm ảnh hưởng lớn đến công trình mặt đất, chiếm dụng nhiều không gian phục vụ thi công Chính thế, công nghệ TBM đời đánh giá cứu cánh cho dự án tàu điện ngầm ưu điểm Đào hầm công nghệ TBM thi công phần lớn mặt đất nên không tốn diện tích phục vụ thi công không làm ảnh hưởng đến công trình xây dựng mặt đất Đặc điểm hầm tàu điện ngầm nông (chỉ khoảng -10 đến -15m so với mặt đất), đa số hầm có địa chất phức tạp, mức nước ngầm cao , nên việc thi công công nghệ TMB giải tất vấn đề tất phương pháp khác không làm Hai loại máy TBM thường dùng nhiều để thi công hầm tàu điện ngầm EPB (ứng dụng áp lực cân bằng) Slurry (dùng thủy lực) 11 Hầu hết công trình tàu điện ngầm giới, có nhiều công trình đường hầm dài sử dụng hai loại máy để lại dấu ấn tiến độ, chất lượng Có thể kể đến công trình hầm đường sắt nối Pháp với Anh, dài 50,5km, khởi công năm 1988, hoàn thành năm 1994 Gần đường hầm Gotthard dài giới (57km) Thụy Sĩ khánh thành năm 2015 Đường hầm có địa chất đá phức tạp không gây khó cho nhà thầu họ áp dụng công nghệ TBM thi công Công trình đưa vào sử dụng đạt chất lượng cao, tàu qua đường hầm chạy với vận tốc 250km/h EPB (ứng dụng áp lực cân bằng) Slurry (dùng thủy lực) Ngoài việc công nghệ thay thi công công trình tàu điện ngầm, công nghệ TBM nhiều nhà thầu lựa chọn thi công công trình ngầm có nhiều ưu việt Đầu tiên độ an toàn cao So sánh với phương pháp đào hầm khác phương pháp đào hầm an toàn Hầm đào vỏ sắt bảo vệ máy TBM Hầm đào đến đâu, vỏ bê tông vĩnh cửu lấp tới đó, khoảng không vỏ 12 bê tông lớp đất phun vữa bê tông chất lượng cao hỗn hợp silicat đạt tiêu chuẩn nên việc sập hầm không xảy Kỹ sư, công nhân tham gia thi công an toàn so với phương pháp khác Một tính ưu việt khác TBM thi công không ảnh hưởng đến công trình xung quanh Máy TBM đào đất lắp vỏ hầm hoàn toàn tự động, thi công tàu điện ngầm mặt đất xe cộ chạy bình thường Ngoài ra, việc thi công nhanh ưu điểm bật công nghệ TBM ngày đào lắp vỏ bê tông trung bình từ 10-20m Đó chưa kể đến ưu điểm khác làm ô nhiễm môi trường, hiệu kinh tế cao công trình đưa vào sử dụng nhanh Đào toàn gương máy đào hầm sử dụng TBM đào hầm đá Đào toàn gương máy đào hầm, sử dụng khiên đào với áp lực toàn khiên cho việc đào đường hầm đất 13 III, Kết luận Từ nhận định cho thấy giao thông ngầm Việt Nam chậm phát triển nhiều lý khác nhau, song quan trọng Việt Nam thiếu hướng dẫn cần thiết từ văn quy phạm pháp luật đến quy chuẩn, tiêu chuẩn, giáo trình đào tạo… đô thị ngầm không gian ngầm đô thị Quy hoạch hạ tầng giao thông ngầm phải trước bước làm sở cho việc quy hoạch không gian ngầm dân dụng (cho người sử dụng Thương mại, dịch vụ, vui chơi giải trí hay phục vụ Bảo tồn) Song song với hồ sơ trạng không gian lòng đất (về địa tầng, địa chất, trạng công trình hạ tầng…) Để giải vấn đề kinh tế,xã hội…thì vấn đề cần giải vấn đề giao thông Khi giao thông mặt đất không đáp ứng nhu cầu xã hội cần xem xét tính toán đến việc xây dựng quản lý giao thông ngầm mặt đất Kết hợp hai vấn đề có hội đẩy mạnh kinh tế Việt Nam,đưa Việt Nam sánh vai với cường quốc phát triển giới 14 15 ... nhiều ý kiến cho khai thác không gian ngầm để khai thác không gian bề mặt tốt , bổ sung tất yếu có lợi cho khai thác không gian mặt đất Mặt kỹ thuật khai thác không gian ngầm người ta thường ý đến... chuẩn, giáo trình đào tạo… đô thị ngầm không gian ngầm đô thị Quy hoạch hạ tầng giao thông ngầm phải trước bước làm sở cho việc quy hoạch không gian ngầm dân dụng (cho người sử dụng Thương mại,... kiến trúc không gian ngầm lên trạng thái tinh thần người nhờ vào tổ chức hiệu lựa chọn không gian , màu sắc ,âm ánh sáng II, Không gian tàu điện ngầm đô thị 1, Đặt vấn đề Hiện nhu cầu di chuyển