Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4527:1988 về hầm đường sắt và hầm đường ô tô – tiêu chuẩn thiết kế

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4527:1988

HẦM ĐƯỜNG SẮT VÀ HẦM ĐƯỜNG Ô TÔ – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

(Ban hành theo Quyết định số 12/UBXD ngày 5-2-1988)

1. NGUYÊN TẮC CHUNG

1.1. Tiêu chuẩn này áp dụng để thiết kế mới và thiết kế mở rộng hầm qua núi cho đường sắt khổ 1435 mm (đường đơn hoặc đường đôi) và đường ô tô có một hoặc nhiều làn xe từ cấp I và cấp IV

Tiêu chuẩn này không áp dụng để thiết kế hầm xe điện ngầm, hầm qua sông, hầm dẫn nước, hầm đặt cáp điện cũng như những công trình ngầm khác (hầm làm ga đường sắt, hầm làm ga ra ô tô…)

1.2. Khi thiết kế hầm nên hết sức tránh các vùng đang có trượt lở, hoặc sắp trượt lở, những vùng có nhiều hang động cac-tơ. Khi phải qua những vùng đó cần có biện pháp ngăn ngừa, gia cố kết cấu hầm bảo đảm khả năng làm việc và ổn định

1.3. Thiết kế hầm phải phù hợp với các tiêu chuẩn về: Sử dụng (khai thác), an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, phòng hỏa, đồng thời phải phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế đường sắt khổ 1435 mm. TCVN 4117 – 85 và tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054 – 85

1.4. Hầm phải đảm bảo giao thông an toàn, liên tục và tốn ít công duy tu, bảo dưỡng nhất trong suốt quá trình sử dụng

1.5. Khi thiết kế hầm phải căn cứ vào luận chứng kinh tế – kỹ thuật của tuyến đường và luận chứng kinh tế – kỹ thuật riêng của công trình hầm được cấp có thẩm quyền duyệt, đồng thời có xét đến yêu cầu của quốc phòng.

1.6. Khi thiết kế hầm phải căn cứ vào tài liệu đo đạc, khảo sát địa chất công trình và địa chất thủy văn. Nội dung của công tác khảo sát này phải phù hợp với quy định trong tiêu chuẩn khảo sát cho xây dựng. Nguyên tắc cơ bản TCVN 4419 – 87 và phù hợp với quy trình khảo sát chuyên ngành

1.7. Hầm đường sắt và hầm đường ô tô được thiết kế theo tiêu chuẩn vĩnh cửu, có độ bền cấp I

1.8. Các kết cấu và thiết kế của hầm phải áp dụng thiết kế điển hình

Cần cố gắng sử dụng các vật liệu và thiết bị chế tạo trong nước một cách hợp lý và tiết kiệm

1.9. Trong thiết kế cần lưu ý để thi công hầm với tốc độ nhanh, có khả năng cơ giới hóa và công xưởng hóa ở mức cao nhất

2. BỐ TRÍ CHUNG CỦA HẦM

2.1. Vị trí của hầm được lựa chọn theo các tiêu chuẩn: Kinh tế – kỹ thuật; địa chất và địa chất thủy văn, địa hình, điều kiện thông gió, phù hợp với yêu cầu của quốc phòng, đồng thời phải kết hợp chặt chẽ với thiết kế tổng thể của tuyến đường và mặt bằng và trắc đạc

2.2. Khi chọn độ cao của hầm cần so sánh các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa phương án đi thấp và phương án đi cao kể cả hệ thống đường dẫn lên dốc ngoài của hầm

2.3. Vị trí của hầm trên trắc dọc được lựa chọn trên cơ sở:

So sánh các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa làm đường đào và làm hầm, trong đó bao gồm vốn xây dựng cơ bản và chi phí duy tu bảo quản;

Đảm bảo sự ổn định hiện tại và lâu dài của ta luy đường đào và ta luy đỉnh hầm, đồng thời đảm bảo chiều dày tối thiểu của tầng đất trên nóc hầm để khỏi gây ra sập lở khi bắt đầu thi công đào ngầm và đổ vỏ hầm có chiều dày hợp lý

2.4. Không đặt cửa hầm trên vùng trượt lở, vùng có mực nước ngầm cao hay giữa khe tụ nước. Khi vị trí cửa hầm qua vùng bãi có khả năng ngập nước thì đáy rãnh thoát nước cạnh cửa hầm phải đặt cao hơn mực nước cao nhất (tính cả chiều cao nước dâng và chiều cao sóng vỗ) ứng với tần suất 0,3% là 0,5m.

2.5. Phải đặt cửa hầm tránh các chướng ngại cản gió và hướng cửa hầm về phía hướng gió chủ yếu để tăng khả năng thông gió tự nhiên của hầm.

2.6. Trường hợp chiều dày của tầng đất phủ trên nóc hầm quá mỏng không thể dùng phương pháp đào ngầm, khi hai hầm có cửa liên tiếp cách nhau dưới 6m mà có ta luy đỉnh hầm quá cao, hoặc hầm qua vùng địa chất xấu có thể xảy ra sụt lở khi thi công, có thể sử dụng hầm trần. Khi đó vị trí cửa hầm được kéo dài ra phía ngoài, đủ để đảm bảo không gây ra sụt lở cho ta luy đỉnh hầm sau này.

2.7. Khi gặp các lớp đá nằm nghiêng, trục hầm phải đi theo hướng vuông góc với đường phương. Trường hợp các lớp đá nằm ngang hay có độ dốc nhỏ từ 3⁰ đến 5⁰ trục hầm có thể đi song song với đường phương, nhưng phải xét tới lở rơi cục bộ do đá có nứt nẻ để có biện pháp gia cố cần thiết

2.8. Khi hầm qua vùng có đứt gãy (đoạn tầng) trục hầm phải xuyên qua vùng phay để tránh áp lực địa tầng lớn và nước ngầm tác dụng trên suốt chiều dài hầm. Tại chỗ hầm giao với vùng phay phải có thiết kế đặc biệt.

Chú thích:

1. Áp dụng địa tầng là lực ép của đất đá lên công trình hầm được xác định ở chương 5

2. Vùng phay là vùng đất đá bị vò nát, bị thay đổi kết cấu (so với xung quanh) do các lớp đá trượt lên nhau, bị bẻ gãy, cà nát.

2.9. Hầm cần được đặt hoàn toàn trong tầng đá gốc. Cũng có thể đặt nằm trong tầng đất phủ dày, với điều kiện tầng đất trên nóc hầm đủ để hình thành vòm áp lực. Khi tầng phủ quá mỏng nhất thiết phải đặt hầm vào tầng đá gốc

2.10. Vị trí tốt nhất của hầm là nằm trong vùng bối tà, không đặt hầm trong vùng hướng tà, hoặc trầm tích hướng tà có khả năng tụ nước và gây áp lực lớn. Nếu buộc phải qua những vùng này cần có biện pháp phòng nước triệt để khi phải đặt hầm trên cảnh bối tà, phải có kết cấu thích hợp để chống lại áp lực chênh lệch của địa tầng.

2.11. Số đường sắt trong hầm xác định theo luận chứng kinh tế – kỹ thuật đã duyệt. Đối với tuyến đường đôi cần so sánh chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của hai hầm song song có tuyến đơn và một hầm có tuyến đôi. Hầm dài trên 300m dùng đầu máy hơi nước nên thiết kế hầm đường đơn để tăng khả năng thông gió kiểu piston của đoàn tàu

2.12. Hầm ô tô cần thiết kế ít nhất có hai làn xe. Trên đường ô tô cấp I cần thiết kế hai hầm song song mỗi hầm có hai làn xe

Trong điều kiện địa hình khó khăn, trên đường ô tô cấp I có thể cho phép có bốn làn xe chạy trong một hầm, nhưng cần có giải phân cách giữa hai luồng.