TÍNH TOÁN DỰ BÁO ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM. TS TRẦN TUẤN MINH

TRẦN TUẤN MINH HÀ NỘI, NĂM 2014 PHẦN 1: TÍNH TOÁN DỰ BÁO ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM... Việc tính toán và thiết kế kết cấu chống giữ công trình ngầm là

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ

CƠ HỌC VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU

CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM

TS TRẦN TUẤN MINH

HÀ NỘI, NĂM 2014

PHẦN 1: TÍNH TOÁN DỰ BÁO ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ TÁC DỤNG LÊN

KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM

Việc tính toán và thiết kế kết cấu chống giữ công trình ngầm là điều cần thiết đối với các kỹ sư xây dựng các công trình ngầm và những người làm việc trong những lĩnh vực liên quan đến công trình ngầm Công trình ngầm nằm trong đất đá chịu sự tác động trực tiếp của môi trường đất đá xung quanh, điều kiện vi khí hậu và các yếu tố trong lòng đất thậm chí cả các công trình xây dựng hoặc các tổ hợp tải trọng trên bề mặt đất Bài giảng này nhằm giúp các sinh viên chuyên ngành xây dựng công trình ngầm ở trường đại học Mỏ-Địa chất nói riêng và các trường đại học khác nói chung hiểu biết được các phương pháp tính toán và thiết kế các dạng kết cấu chống giữ trong các công trình ngầm.

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC

TÀI LIỆU HỌC TẬP - TÀI LIỆU CHÍNH PHÒNG MƯỢN VÀ PHÒNG ĐỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT

áp lực thẳng đứng

áp lực chủ động

Phân bố áp lực nền

PHÂN BỐ ỨNG SUẤT XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM

6

ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM NẰM NÔNG GẦN BỀ MẶT ĐẤT

Trường hợp bề mặt đất bằng phẳng

Trường hợp gần sườn núi, bờ dốc

Dưới móng nhà và 2 đường hầm song song Dưới móng nhà và tải trọng xe chạy

Sự mở rộng của vùng phá huỷ nếu không được chống giữ với (a) đất đá phân lớp nằm ngang; b) đất đá phân lớp thẳng đứng (Terzaghi)

Vùng phá hủy trong đất đá liền

khối (Terzaghi)

B p

2

1 2

2

45 1

2 45

0 2

H tg

tg H tg

m b

P p

Áp lực đất đá theo Bierbaumer

Áp lực đất đá theo Terzaghi

Lý thuyết áp lực đất đá của Suquet

11

Áp lực đất đá ở những độ sâu lớn (Terzaghi)

Áp lực đất đá theo lý thuyết của Kaster

Áp lực đất đá theo lý thuyết của Theo Caquot và Kérisel

Sự phân bố áp lực khác nhau xung quanh

đường hầm tròn như là một hàm chức năng của

góc nằm đất đá  và khoảng cách r.

Áp lực đất đá theo lý thuyết của Theo Kommerell

Những chú giải và hình dạng đồ thị áp lực của Kommerell

Áp lực đất đá theo lý thuyết của V Rittero 1879

Áp lực đất đá theo lý thuyết của Protodiakonop M.M

Phun vảy gia cố dày 5cm

Vỏ bê tông cốt thép M300

Neo bê tông cốt thép gia

cố khối đá sau khi đào

Áp lực đất đỏ theo lý thuyết của V.M Mostkov

19

Tính toán áp lực nền đối với khoảng trống khai thác (Terzaghi)

3

2 3

2

3

1 2 2

1 1

1 1

c H f m

H

b

c H bfy

mb H

Lý thuyết của Prôtôđiakônốp cho 2 đường hầm gần nhau

Lý thuyết của Simbarevich cho 2 đường hầm gần nhau

Sơ đồ phân bố các vùng cơ bản

xung quanh các đường lò nằm

ngang theo A.Labass.

Vùng III- hay là vùng đất đá giảm yếu

Vùng II- vùng ứng suất đá tăng lên

Vùng I- vùng ứng suất không thay đổi

a- sơ đồ tính toán đối với việc xác định áp lực đất đá lên kết cấu chống giữ các đường

lò nằm ngang; b - đường biên của vùng biến dạng không đàn hồi

Sơ đồ tính toán theo lý thuyết của

K.V.Rupenneyt

Lý thuyết dầm sập đổ V.D Slesarev

Vùng đất đá bị phá huỷ

Lý thuyết áp lực Glusco V.T cho đất đá phân lớp nghiêng

Bằng nghiên cứu tính toán và đo đạc thực nghiệm Gluscô đưa ra các hệ số k1, k2, k3, k4 phụ thuộc góc dốc các lớp đất đá

Biểu đồ k

Vùng đất đá bị phá huỷ

1 1

1 2

1 1

2

1

ln 4

2 1 1

2 1

1 2

1 0

2 0

2 0

1 0

cr i

cr i

cr i

pl cr

i

K pl cr

R K

P S K

K v P

S

P K

v

R

R P

S

v R

R K

K

K p

G

R

u

Carranza-Torres và Fairhurst (2000)

28

29

30

31

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!