ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XÂY DỰNG HẦM DẪN DÒNG THỦY ĐIỆN CỬA ĐẠT

Dự án hồ chứa nước Cửa Đạt là công trình thuỷ lợi, nằm ở vị trí 105020 độ kinh đông, 19044 ? 20000 độ vĩ bắc thuộc huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hoá. Dự án bao gồm công trình đầu mối thuỷ lợi, công trình thuỷ điện và hệ kênh tưới. Hầm dẫn dòng là một trong những hạng mục của cụm công trình đầu mối thuỷ lợi. Do đường hầm có áp lực đi qua nhiều lớp đất đá, với các đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình... khác nhau. Nên công tác thiết kế kỹ thuật, thiết kế thi công có khối lượng rất lớn. Trong bản đồ án này chỉ trình bày thiết kế kĩ thuật và thiết kế thi công cho phần thân đường hầm dẫn dòng.

Phần I Thiết kế kỹ thuật

Chơng I Khái quát chung về công trình hầm

dẫn dòng thuỷ điện Cửa Đạt 1.1.Sơ lợc về công trình.

Dự án hồ chứa nớc Cửa Đạt là công trình thuỷ lợi, nằm ở vị trí

105020/ độ kinh đông, 19044/  20000/ độ vĩ bắc thuộc huyện Thờng Xuân,tỉnh Thanh Hoá Dự án bao gồm công trình đầu mối thuỷ lợi, công trìnhthuỷ điện và hệ kênh tới Hầm dẫn dòng là một trong những hạng mục củacụm công trình đầu mối thuỷ lợi

Do đờng hầm có áp lực đi qua nhiều lớp đất đá, với các đặc điểm địachất thuỷ văn, địa chất công trình khác nhau Nên công tác thiết kế kỹthuật, thiết kế thi công có khối lợng rất lớn Trong bản đồ án này chỉ trìnhbày thiết kế kĩ thuật và thiết kế thi công cho phần thân đờng hầm dẫn dòng

1.1.1.vị trí địa lý.

Hầm dẫn dòng đợc xây dựng bên vai phải đập chính, theo hớng Tây

tuyến đập chính một góc 640, cửa vào đợc bẻ góc 440 so với tim hầm

Toạ độ các điểm khống chế hầm đợc xác định theo 3 điểm dới đây:.Cửa vào có toạ độ X =199547.2300 Y=528603.9046 Z=+30.00.Điểm uốn có toạ độ X =199368.7371 Y=528569.1948 Z=+29.96.Cửa ra có toạ độ X =198799.8306 Y=528936.2783 Z=+29.18

1.1.2.Địa hình, khí hậu.

*Địa hình: khu vực thiết kế chủ yếu gồm hai dạng địa hình bào mònnúi cao và địa hình tích tụ chủ yếu là bãi bồi Vai trái ngoài phố Đạt tơng

đối bằng phẳng còn lại là các đỉnh núi có cao độ trên 200m, sờn núi có độ

bãi khá bằng phẳng thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng thi công Địa hìnhbên khu vực vai phải đập là vùng địa hình với các yên ngựa hẹp có cao độ180190m Hai phía thợng hạ lu sờn núi bị kẹp bởi hai suối nhỏ từ đỉnh núicao đổ xuống vào sông Chu, tạo lên hai thung lũng hẹp có cao độ đáykhoảng +50m

*Khí hậu: khu vực xây dựng mang đặc điểm khí hậu miền đồng bằngBắc bộ Qua số liệu đo đạc đợc ta thấy:

+Nhiệt độ không khí: nhiệt độ trung bình tháng của các trạm đại biểutrên lu vực sông Chu có dạng một đỉnh, lớn nhất vào tháng VII và thấp nhất

nhất 41.50C, thấp nhất 2.60C

+Độ ẩm: trung bình năm 86% Những tháng có độ ẩm lớn là tháng 3,

4 và 8 Những tháng đó độ ẩm thấp là 6, 7, 11 và 1

+Gió: Do ảnh hởng của địa hình, lu vực nằm lọt giữa hai dãy núi caochạy song song theo hớng Tây Bắc - Đông Nam, chế độ gió ở đây cũng bịphân hoá rõ rệt:

mùa hè: gió mùa Tây Nam thổi tới đem theo hơi nớc nênthời tiết nóng khô Sau khi đã trút ma phía sờn Tây lu vực, luồng không khítrở nên khô nóng, gây nên hiện tợng gió phơn tây nam vào thời kỳ thángIV-VII

mùa đông: gió mùa đông bắc tiến vào lu vực đã bị các dãynúi ngăn cách sông Chu với sông Mã và sông Chu với sông Cả chặn lại, nênkhả năng ảnh hởng gió mùa đông bắc ở sông Chu ít hơn Đây là nguyên

nhân gây ra mùa đông khô lạnh và ma ít.

1.1.3.Điều kiện hạ tầng giao thông, dân c và xã hội.

Khu vực xây dựng công trình nằm trên địa phận xã Xuân Mỹ, ThờngXuân, Thanh Hoá Là xã miền núi, dân c tha thớt, cơ sở công nghiệp, dịch

vụ, trờng học, bệnh viện, điện nớc, thông tin liên lạc còn thiếu thốn, hầu nhkhông có Để xây dựng công trình cơ sở hạ tầng nh hiện nay phải làm mớihoàn toàn Về giao thông vận tải duy nhất chỉ có đờng đá dăm thâm nhậpnhựa từ thành phố Thanh Hoá đến công trờng Giao thông giữa 2 bờ chủyếu bằng thuyền và bè mảng

1.2.Điều kiện về địa chất, địa chất thuỷ văn.

Trên cơ sở tài liệu địa chất đợc lập cho công trình thuỷ điện Cửa Đạt

và tài liệu khảo sát bổ sung của công trình thuỷ lợi, các đặc điểm của vùngxây dựng công trình ngầm đợc xác định nh sau:

1) Tầng phủ:

+Lớp 4A: lớp đất á sét nặng đến sét lẫn ít dăm sạn(khoảng 520)

Đôi chỗ chứa tảng lăn, trạng thái cứng, nửa cứng là chủ yếu, phân bố ở sờnnúi Chiều dày lớp trung bình từ 2  5m Nguồn gốc pha tàn tích khôngphân chia

+Lớp 4B: lớp đất á sét trung là chủ yếu chứa nhiều dăm sạn(khoảng2040%) đôi chỗ có tảng lăn 2030cm có chỗ tới 1m, phân bố ở hai bênsờn núi Trạng thái cứng vừa chặt Chiều dày lớp trung bình từ 2  5m.Nguồn gốc pha tàn tích không phân chia

2) Đá gốc: Cửa nhận nớc và đoạn đầu của hầm dài khoảng 400m nằmtrong vùng phân bố đá granit thuộc phức hệ Bản Muồng, phần còn lại nằmtrong đá phiến thạch anh thuộc hệ tầng Sông Cả Đá phiến thạch anh có thếnằm 4050 < 500750 nhng đá phân phiến rất mờ, có thể coi nh dạng khối

3) Các đới đá phong hoá bao gồm:

+Đới phong hoá hoàn toàn(5):

.Lớp 5A: Sản phẩm phong hoá hoàn toàn của đá gốc khi khoan lên ởdạng đất á sét nặng đến sét lẫn khoảng 1020% dăm sạn mềm bở đôi chỗlẫn đá tảng 2030cm, có chỗ lớn tới 12m, trong đới còn quan sát thấydấu vết kết cấu của đá gốc Đới dày trung bình 520m, có chỗ tới 40m

.Lớp 5B: Sản phẩm phong hoá hoàn toàn của đá gốc khi khoan lên ở dạng hỗn hợp á sét nhẹ-á sét trung và 3540% dăm sạn, đôi chỗ chứa tảng3040cm đôi chỗ tới 12m(thờng tập trung ở khu vực đá gốc là đáGranit) Trong đới còn quan sát thấy dấu vết kết cấu ban đầu của đá gốc,lớp dày 510m

+Đới phong hoá mạnh(6): đá bị biến màu hoàn toàn so với đá tơi Đáthờng ở dạng vỡ vụn, búa đập dễ vỡ, các mảnh vỡ vụn không sắc cạnh kémcứng chắc Các khoáng vật flespat nhiều chỗ phong hoá gần thành đất Tạicác rãnh đào thoát nớc quan sát thấy rõ cấu trúc của đá

+Đới phong hoá vừa(7): đá tuy bị biến màu nhng còn cứng chắc, cácmảnh vỡ tơng đối sắc cạnh Đá nứt nẻ mạnh

+Đới phong hoá nhẹ(8): đá bị biến màu nhẹ, cứng chắc đến rất cứngchắc Đá nứt nẻ yếu

+Đá tơi(9): đá rất cứng chắc

4) Các đứt gãy phá huỷ và hệ thống khe nứt

Các hệ thống khe nứt bậc phần lớn có phơng Tây Bắc - Đông Nam, íthơn có phơng á vĩ tuyến, ít gặp nhất là các hệ khe nứt có hớng ĐB-TN và ákinh tuyến

Nhìn chung thân hầm dẫn dòng hầu nh nằm trong đá tơi cứng chắc.Khu vực cửa vào nằm trong đá granit thuộc đới phong hoá nhẹ, việc mở cửa

2

hầm không gặp khó khăn vì tầng phủ và đới phong hoá mạnh tơng đốimỏng Riêng khu vực cửa ra phải đào sâu 15 20m trong đá phong hoámạnh và vừa mới gặp hoàn toàn đá tơi do vị trí thiết kế mới cách vị tríkhoan khảo sát khoảng 60m.

5) Mực nớc ngầm nằm khá sâu thờng đợc gặp ở đới phong hoá nhẹ,tính thấm của khối đá bao quanh hầm khá nhỏ khoảng 1  5 Lugeon, cóthể thấy lợng nớc ngầm chảy vào hầm không nhiều Theo kết quả thínghiệm phân tích thành phần hoá học của hai mẫu nớc ngầm có tên làBicacbonat Clorua Natri Canxi Tính ăn mòn bê tông của các mẫu đợc đánhgiá theo tiêu chuẩn việt nam về chống ăn mòn trong xây dựng TCVN3994:1985 Kết quả đánh giá cho thấy nớc ngầm có tính ăn mòn kiềmbicacbonat trung bình đối với bê tông chắc đặc bình thờng, ăn mòn yếu đốivới bê tông chắc đặc cao và không ăn mòn đối với bê tông chắc đặc đặcbiệt

- Đới phong hoá nhẹ: Thấm yếu đến thấm vừa, lợng mất nớc đơn vị dao

động chủ yếu từ 0,01 0,1 l/ph.m cá biệt tới 1,0 l/ph.m

- Đá tơi: thực tế không thấm đến thấm yếu, lợng mất nớc đơn vị dao độngchủ yếu từ < 0,01 đến 0,05 l/ph.m cá biệt tới 1,0 l/ph.m, tính thấm nớc th-ờng ở phạm vi đứt gẫy phá huỷ

1.3.Đánh giá khối đá, mức độ ổn định không chống cho đờng hầm

*Đánh giá: Thân hầm dẫn dòng đào qua đất đá tơng đối ổn định có

điều kiện địa chất thuận lợi, hệ số kiên cố của đá f =810, mặt khác dựavào bảng phân loại đất đá của Bieniawski nhận thấy đất đá mà hầm đào quathuộc nhóm II, có chỉ số RMR = 6180, đất đá tơng đối cứng vững và ổn

định

*Mức độ ổn định của khối đá xung quanh khoảng trống ngầm có liênquan chặt chẽ tới các vấn đề lựa chọn phơng pháp thi công, lựa chọn kết cấuchống, các sơ đồ đào Vì vậy việc đánh giá mức độ ổn định khi khai đàocông trình ngầm là không thể thiếu đợc

Hiện nay có rất nhiều phơng pháp đánh giá và dự báo ổn định củakhối đá khi xây dựng công trình ngầm Trên cơ sở mối quan hệ giữa thờigian ổn định và khẩu độ không chống, giáo s Bieniawski đã xây dựng sơ đồphân loại khối đá, thể hiện trên hình 1.1

Theo sơ đồ này ta sẽ xác định đợc khoảng thời gian kể từ khi khai

đào cho đến khi bắt đầu xuất hiện hiện tợng phá huỷ (hay hoá dẻo) trongkhối đá ở trạng thái không có kết cấu chống Từ đó ta có thể tính toán lựachọn kết cấu chống tạm phù hợp cho công trình ngầm Trong trờng hợp thờigian ổn định không chống của khối đá sau khi khai đào rất lớn thì việcchống tạm là không cần thiết

Đờng hầm có bán kính R = 10m, chiều cao tờng H = 4.5m, RMR =6180, từ hình 1.1 bằng phơng pháp nội suy ta có thời gian ổn định khôngchống cho đờng hầm là: 5.102h  8,4.103h

Hình 1.1 Khẩu độ và thời gian ổn định không chống

1.4.Tổ hợp các công trình thuộc nhà máy thuỷ điện Cửa Đạt

Tổ hợp các công trình thuộc nhà máy thuỷ điện:

+ Công trình đầu mối thuỷ lợi Công trình gồm các hạng mục chủyếu sau:

Khu đập chính gồm đập chính ngăn sông Chu, xả tràn lũ và hầmdẫn dòng

Khu đập phụ Hón Can, đờng quản lý Hón Can-Cửa Đạt

Khu đập phụ Dốc Cáy gồm đập phụ Dốc Cáy, hầm lấy nớc, kênhdẫn vào và ra, đờng quản lý Thờng Xuân-Dốc Cáy

+ Công trình thuỷ điện:

Nhà máy thuỷ điện( số tổ máy: 2tổ; công suất 1 tổ máy: 48.5MW,

dự kiến phát điện với công suất 8897MW)

Hầm dẫn dòng

+ Hệ thống kênh tới

Mặt bằng tổng thể hầm dẫn dòng đợc thể hiện ở hình 1.2

4

Chơng 2 Hình dạng kích thớc tiết diện ngang đờng hầm 2.1.Vai trò của công trình

Hầm dẫn dòng thuỷ lợi-thuỷ điện Cửa Đạt có vai trò:

+Dẫn dòng thi công, hoặc kết hợp dẫn dòng xả lũ với lu lợng nớc lớnnhất đi qua hầm là Qmax= 94.2 m3/s

+Đảm bảo cấp nớc liên tục cho hạ du với lu lợng tối thiểu khoảng

thành phố Thanh Hoá và các cơ sở công nghiệp hiện có

+Tham gia dẫn dòng mùa hạn hán năm thứ 3 và thứ 4 với tần suất lũ

p = 5 để cao trình đê quai thợng lu vào khoảng +45, đảm bảo cờng độ nớclên đập tơng ứng và tiến độ thi công công trình

+Tham gia dẫn dòng mùa lũ năm thứ 3 cùng với đoạn đập chính đắp

dở dài 220m ở cao trình +50, với tần suất lũ p = 5 đảm bảo mực nớc caonhất trớc đập nằm trong khoảng 55 - 56m để việc gia cố đoạn đập tràn nớckhông quá phức tạp

+Tham gia dẫn dòng mùa lũ năm thứ 4 cùng với tràn xả lũ xây dở ởcao trình +85, tần suất lũ 1, đảm bảo mực nớc hồ trong khoảng trên dớicao độ +90 theo yêu cầu của tiến độ thi công

2.2.Lựa chọn hình dạng tiết diện ngang đờng hầm

Hầm dẫn dòng có chiều dài 789,283m từ lý trình Km 0+55.877 đến

lý trình Km 0+846.23 với nhiệm vụ chính là dẫn dòng xả lũ thi công Hìnhdạng tiết diện ngang đờng hầm do công ty t vấn xây dựng thuỷ lợi 1 vàcông ty t vấn thiết kế cầu lớn-hầm cung cấp với 5 loại mặt cắt nh hình 2.1.Với 5 loại mặt cắt này thì khối lợng công việc thi công thiết kế là rất lớn, vìvậy trong giới hạn cho phép của bản đồ án này em chỉ sử dụng một loại mặtcắt điển hình nhất đó là mặt cắt sử dụng dạng hình tròn, mặt cắt ngang đàodạng vòm móng ngựa Ưu điểm của loại mặt cắt hình tròn: rất có lợi về khảnăng chịu lực cả bên trong và bên ngoài do độ cong đều không gây ra sự tậptrung ứng suất lớn, tạo ra điều kiện dòng chảy tơng đối tốt Ngoài ra vỏhình tròn có lợi nhất về sức cản dòng chảy so với các loại hình dạng tiếtdiện khác Mặt cắt ngang sử dụng của thân hầm dẫn dòng đã chọn đảm bảo

vòm móng ngựa tuy gặp khó khăn khi tạo biên cho đờng hầm, tránh hiện ợng tập trung ứng suất, khó tạo đợc biên theo thiết kế Nhng phơng án nàylại có nhiều u điểm: khả năng ổn định của công trình cao, do tờng cong nêngiảm đợc chi phí cho công tác nổ mìn, giảm đợc chi phí khối lợng đổ vỏ

4,5m, chiều rộng đáy B=6m, bán kính vòm R = 4,5m

2.3.Lựa chọn vỏ chống

Sau mỗi tiến độ nổ, các mặt lộ của đờng hầm có thể cần đợc chốngtạm thời ngay hoặc không cần chống tạm Điều này phụ thuộc vào tính chấtcơ lý của khối đá, thời gian ổn định không chống, điều kiện địa chất thuỷvăn, địa chất công trình, mức độ nứt nẻ, phong hoá của khối đá, phơng phápkhoan nổ mìn Trờng hợp khối đá có độ ổn định trung bình và lớn có biểuhịên của sự dịch chuyển hay biến dạng của biên đờng hầm là không lớn thìkết cấu chống tạm có hiệu quả nhất là neo và bê tông phun Trờng hợp khối

đá mềm yếu, thời gian ổn định không chống nhỏ, có thể gây sập lở ngayvào khoảng trống đờng hầm thì cần nhanh chóng có biện pháp gia cố bằng

các vỏ chống có khả năng mang tải ngay nh các khung thép hình Chính vìvậy việc lựa chọn kết cấu chống giữ phù hợp với loại đất đá là rất cần thiết.Lựa chọn kết cấu chống giữ phù hợp còn làm tăng hiệu quả kinh tế

Đờng hầm thiết kế ở đây đợc đào qua đất đá có hệ số kiên cố f

=810, mặt khác nh đã phân tích ở trên đất đá mà hầm đào qua thuộcnhóm II, có chỉ số RMR =61 80, đất đá tơng đối cứng vững và ổn định

Đá nứt vỡ một phần có thể rơi nhng toàn bộ hầm đào ổn định, phần vòmhầm đôi khi gặp phải thớ đá nứt nẻ nhiều, biến dạng đá nhỏ và nằm tronggiới hạn đàn hồi nên kết cấu chống tạm phù hợp nhất là bê tông phun+lớithép+neo Kết cấu này có những tính chất u việt là: khả năng áp dụng rộngrãi trong cùng một đờng hầm, dễ dàng thay đổi kết cấu khi gặp điều kiện

địa chất xấu Chúng làm tăng độ bền của khối đá, đồng thời chúng cũng làmột bộ phận trong kết cấu chống cố định

Kết cấu chống cố định là vỏ bê tông cốt thép liền khối đổ tại chỗ Từnhững đặc điểm trên đây ta xác định sơ bộ chiều dày vỏ chống cố định cho

R_bán kính sử dụng của đờng hầm dẫn dòng, R = 4,5m

d = 0,1 4,5 = 0,45 m chiều dày vỏ chống bê tông cốt thép d = 45cm

2.3.2.Xác định kích thớc tiết diện sử dụng của đờng hầm

Tiết diện sử dụng của hầm dẫn dòng: Ssd =

4

.D2

 (m) (1.2.2) Trong đó: D_đờng kính sử dụng của đờng hầm D = 9m

Vậy thay số ta có: Ssd =

4

9 2

2.3.3.Xác định kích thớc tiết diện đào của đờng hầm

Chiều rộng bên ngoài vỏ chống phần thân hầm đợc xác định theocông thức: 2a = D + 2 d + 2  (m) (1.2.3)Trong đó: 2a_chiều rộng khai đào tại chân vòm

_chiều dày vỏ chống tạm  = 0,05m

d_chiều dày vỏ chống cố định phần thân hầm d =0,45m

Thay số vào công thức ta đợc 2a= 9 + 2 0,45 + 2 0,05 = 10m

Chiều cao tờng cong xiên ht = 4,95m

Phần tiết diện đào đợc giới hạn bởi các cung tròn AG, AB, GE, và các đoạnthẳng BC, CD, DE Sơ đồ tính toán đợc thể hiện trên hình 1.3

6

I

Hình 1.3.Sơ đồ xác định tiết diện đào phần thân hầm

Tỉ lệ 1:100Chiều rộng tại mức nền hầm là: 2b = 6m

Diện tích đào phần thân hầm: Sd = Sv + St (m2) (1.2.4)Trong đó: Sv_diện tích đào phần vòm bán nguyệt, Sv =

2.4.Tính toán áp lực đất đá tác dụng lên thân hầm

Thân hầm dẫn dòng đợc đào trong đất đá loại II, hệ số kiên cố của đá

f =810 Để an toàn cho công trình, trong quá trình tính toán ta tính vớif=8 áp lực phần thân hầm đựơc tính theo giả thuyết của GS.Tximbarevich.Sơ đồ tính toán áp lực thân hầm đợc thể hiện nh hình 1.5

b1_chiều cao vòm phá hủy b1 =

f

a1

f_hệ số kiên cố của đất đá f = 8

a1_nửa chiều rộng vòm phá huỷ phía nóc

a1= a+ h.tg

2

90  

(1.2.7) a_nửa chiều rộng đào của thân hầm a = 5m

h_chiều cao đờng hầm h = 9,95m

_góc ma sát trong  = arctg(f) = 82087/

Thay số ta đợc a1 = 5 + 9,95 tg

2

7 8 82

8

6 , 5

= 0,7mThay các giá trị vào (1.2.6) ta đợc Pn = 0,7 2,7 = 1,89(T/m)

2.4.2.áp lực sờn hầm (Tính cho 1m dài hầm)

Đoạn tờng hầm có dạng cong và xiên Do đoạn tờng cong là khônglớn vậy để thuận lợi cho việc tính toán ta coi đoạn tờng cong này là tờngxiên và tính toán áp lực sờn hầm theo giả thuyết của GS.Tximbarevich+áp lực sờn ngang mức nóc hầm: Ps1 =  b1 tg2(450-

2



) (T/m) (1.2.8)

8

Thay số ta đợc: Ps1 = 2,7 0,7 tg2(450

-2

7 8

Thay số ta đợc: Ps2 = 2,7 (0,7 + 9,95) tg2(450

-2

7 8

82 0 

) sin680 = 0,1 (T/m)

Để đơn giản trong tính toán và thi công ta chọn thành phần áp lực sờn phân

bố hình chữ nhật Vậy áp lực đất đá bên sờn là: Ps = 0,1(T/m)

2

90 ).

(

4

4 1

2

90

2

2 1 0

2.5.1.Lới thép

Lới thép đợc sử dụng nhằm tăng khả năng chịu lực của vỏ bê tôngphun Lới thép đợc coi là một lớp cốt của kết cấu hỗn hợp bê tông phun-lớithép Trong trờng hợp đất đá nứt nẻ và vỡ vụn, ngoài vịêc sử dụng neo và bêtông phun thì chúng ta có thể sử dụng thêm lới thép để ngăn hiện tợng đárơi, tách vỡ, tránh gây nguy hiểm cho ngời và thiết bị, gia cố bề mặt khối đánằm giữa các neo và gia cố cho lớp bê tông phun Lới thép ở đây thờng

không phải tính toán cụ thể, sử dụng lới thép CQS6 (3,13kg/m2) mắt lới4x4cm, đờng kính thép là 6mm.

ổn định cho khối đá

2.5.2.1.Chiều dài neo

Chiều dài neo xác định theo công thức:

Ln = b1 + 1,5 lz + lk (m) (1.2.13)Trong đó: b1 _chiều cao vùng phá huỷ, b1= 0,7 (m)

lk _chiều dài phần neo nằm phía trong đờng hầm, lk = 0,2m

1,5_hệ số an toàn

lz_chiều dài phần neo nằm ngoài vùng phá huỷ(chiều dài làm

việc của neo), đợc xác định theo công thức sau:

lz =

a

a

a d R



4

2.5.2.2 Khả năng mang tải của neo

+Tính theo khả năng chịu kéo của cốt neo: P1 = Fc Ra (T) (1.2.15)Trong đó: Fc_tiết diện cốt neo, Fc = 4,91 cm2 = 4,91 10-4m2 [2]

Ra_độ bền kéo của thép làm cốt neo;

Ra = 3400KG/cm2=34000T/m2

Thay số ta đợc: P1 = 4,91 10-4 34000 = 16,69 (T)

+ Tính theo điều kiện bám dính của cốt neo với bê tông:

P2 = II dn τa ltt (T) (1.2.16)Trong đó:dn_đờng kính thép làm neo, dn = 25.10-3 m

_trọng lợng riêng của đá,  = 2,7(T/m3)

b1_chiều cao vòm phá huỷ, b1= 0,7(m)

Thay số vào (1.2.18) ta đợc: S =216,7,.690,7 = 0,11 (neo/m2)

2.5.2.4.Tính khoảng cách giữa các neo

Khoảng cách giữa các neo theo chu vi hầm đợc chọn nhỏ nhất theo các điềukiện sau :

+ Khoảng cách giữa các neo theo khả năng mang tải của neo:

69 , 16

= 2,97m (1.2.19)+ Khoảng cách giữa các neo để duy trì sự ổn định giữa các neo:

.

3 (m) (1.2.20)Trong đó: Ln _chiều dài thanh neo, Ln =2,5m

C_hệ số dính kết của đất đá vùng phá huỷ, C = 3.f

f_hệ số kiên cố của đất đá, f = 8  C=3 8 = 24

qn_tải trọng thẳng đứng, qn = 1,89(T/m2)

Thay số ta đợc: a2 =

89 , 1

24 3

5 ,

.(2,5 +10) = 2,2m Vậy khoảng cách giữa các neo theo chu vi hầm đợc chọn theo giá trịnhỏ nhất: a = min(a1,a2,a3) =2,2m Qua kết quả tính toán trên ta chọn và sửdụng neo bê tông cốt thép loại SN 200KN, chiều dài neo L=2,5m, bớc neo2,2x1,5m(2,2m_khoảng cách theo chu vi đờng hầm, 1,5m_khoảng cáchtheo dọc trục đờng hầm)

Thay số ta đợc: Nv =152,,27 +1 = 8,13 neo Vậy số neo trong một vòngchống 9 neo, do đó khoảng cách thực tế giữa các neo trong một vòng chốnglà:

7 , 15

điều chỉnh và phân bố lại ứng suất tập trung trên biên công trình vì vậy nó

đợc sử dụng để gia cố, chống giữ công trình ngầm Theo giáo s Mostkov thìchiều dày vỏ bê tông phun đợc tính nh sau :

12

p

B

R m

P a k





 (m) (1.2.23)

Trong đó: k_hệ số, khi dùng bê tông phun + vì neo k = 0,25

Khi dùng bê tông phun độc lập k = 0,35

a/_bớc chống(m) khi dùng bê tông phun và neo thì: a/=1,5m

R p_giới hạn bền kéo của bê tông phun(T/m3) R p=1,52 lần giới

hạn bền nén của bê tông thờng Với bê tông M300 thì

89 , 1 5 , 1 25 , 0



2.6.Tính toán nội lực trong lớp kết cấu chống cố định

Việc xác định nội lực trong vỏ chống trên cơ sở xem xét các thành phầnngoại lực tác dụng Ta tiến hành giải bài toán theo các tổ hợp tải trọng tácdụng dựa trên nguyên lý cộng tác dụng Sau đó chọn mặt cắt có thành phầnnội lực nguy hiểm nhất để tiến hành thiết kế mặt cắt vỏ chống theo các tiêuchuẩn hiện hành

2.6.1.1.Nội lực trong vỏ chống gây bởi áp lực đất đá thẳng đứng.

Theo[3] khi tính toán các vỏ chống phải tính đến các lực kháng đàn

r_bán kính trục của vỏ hầm, r = Rn - d2 = 4,725m (1.2.25) d_chiều dày vỏ hầm, d = 0,45m

Thay số ta đợc: a = 0,95

d .

06416

, 0

1

3

 (1.2.26) E.J_độ cứng vững của vỏ hầm(T/m3)

J_ mômen quán tính mặt cắt ngang vỏ hầm

b_chiều dài một đơn vị dọc theo trục của hầm

K_lực kháng đàn hồi của địa tầng

K =K r n

100

100

Tỉ lệ 1:50Theo [3] các trị số

A, B, C, D, E, F tơngứng với góc  chotrong bảng 2.1 Bảng 2.1 Giá trị hệ

Vỏ chống có chiều dày d Lực dọc và momen đợc xác định theo côngthức sau: M = g r2 (A1+ B1 n) (1.2.28)

N = g r (C1 + D1 n)

Trong đó:g_tự trọng vỏ chống hầm(tính cho 1m dài hầm)

g = 1 bt.d = 0,99(T/m) (1.2.29) bt_khối lợng thể tích của bê tông, bt = 2,2(T/m3)

2.6.1.3.Nội lực vỏ chống gây bởi áp lực sờn hầm

Momen và lực dọc gây ra đợc xác định theo công thức:

-tại tiết diện  = 0 và  =  : M =- 0,1488 Ps R r (1.2.31)

2.6.1.4.Nội lực vỏ chống gây bởi áp lực nớc từ bên ngoài và lực kháng đàn hồi tác dụng

+áp lực nớc bên trong vỏ hầm

+áp lực nớc ngầm và lực kháng đàn hồi

Trong đó áp lực đất đá, trọng lợng bản thân vỏ chống và áp lực nớc ngầmtính nh tổ hợp tải trọng 1

*Nội lực do áp lực nớc phân bố không đều bên trong đờng hầm

B¶ng 2.4.KÕt qu¶ néi lùc trong vá chèng hÇm dÉn dßngTªn thµnh phÇn ¸p lùc

MomenM(T.m)

Lùc däcN(T)

MomenM(T.m)

Lùc däcN(T)

MomenM(T.m)

Lùc däcN(T)

MomenM(T.m)

Lùc däcN(T)

MomenM(T.m)

Lùc däcN(T)

0,379 7,17 0,03 7,64

2.7.Tính cốt thép

Sau khi đã xác định đợc nội lực trong vỏ chống, kết quả độ lêch tâm lớnhơn giới hạn cho phép vì vậy để đảm bảo ổn định cho vỏ chống thì ta phảitính toán cốt thép

Theo [2] độ dầy lớp bê tông bảo vệ có thể lấy nh sau: a = a/ = 5cm

đặt đối xứng

Diện tích cốt thép: F/

a = Fa =

) (

) 2 (

0

0

a h R

x h e N





(cm2) (1.2.36)Trong đó: F/

a , Fa_diện tích cốt thép chịu nén và kéo e_độ lệch tâm lực dọc, e =1,54m

x =

b R

= 0,31cm

Ra_cờng độ tính toán của cốt thép, Ra = ka ma Rac (KG/cm2) Trong đó: ka_hệ số đồng chất của cốt thép, ka = 0,9

ma_hệ số điều kiện làm việc, ma = 1

Rac_cờng độ tiêu chuẩn của cốt thép, với thép nhóm

2160

) 2

31 , 0 40 154 (

38 , 15

Vậy min  0 , 05 %    0 , 5 %   max 3 , 5 %

Chọn thép AII 10 làm cốt phân bố khoảng cách giữa các cốt phân bố là0,5m

Chọn thép 8 làm cốt đai khoảng cách giữa các cốt đai lấy bằng khoảngcách giữa các cốt phân bố

*Kiểm tra bền cho kết cấu chống

Yêu cầu đối với vỏ chống là: tt [gh]

Trong đó: tt_ứng suất kéo trong vỏ chống

tt = 2 2

2

2

R R

R P

n

n N

2 5 , 4 95 , 4

95 , 4 89 , 1 2

=723,6(KG/cm2)

[gh]_ứng suất kéo giới hạn của vỏ chống

Đối với vỏ chống bê tông cốt thép, do bê tông chịu kéo kém nên toàn bộ lựckéo do cốt thép chịu Vì vậy độ bền kéo của vỏ chống lấy bằng độ bền kéocủa cốt thép  [gh] =

k

R a

Trong đó: k_hệ số điều kiện làm việc của vỏ chống, k =1,3

Vậy [gh] =21601,3 =1661(KG/cm2)tt  723 , 6KG/cm2 [gh] =1661(KG/cm2) Nh vậy vỏ chống luôn đảm bảo bền

Phần II Thiết kế thi công

Chơng 1 Công tác đào phá đất đá và chống tạm

1.1.Sơ đồ công nghệ đào gơng và phơng tiện phá vỡ đất đá.

Hiện nay khi xây dựng công trình ngầm có rất nhiều phơng phápphân chia các sơ đồ công nghệ thi công Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thicông có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao tốc độ đào hầm, giúp ta

bố trí công việc một cách nhịp nhàng giảm thời gian ngừng nghỉ của máymóc, thiết bị và các công việc tới mức thấp nhất, kinh tế nhất

20

đầu tiên đào và chống tạm thời cho đến hết chiều dài đoạn thứ nhất Sau đó

đào và chống tạm thời một phần chiều dài của đoạn thứ hai(hoặc hết đoạnthứ hai) thì dừng công tác thi công tại gơng và quay lại chống cố định đoạnthứ nhất Tiếp theo ngời ta đào và chống tạm thời hết đoạn thứ hai và mộtphần đoạn thứ ba thì dừng gơng đào và tiến hành chống cố định cho đoạnthứ hai Phơng pháp này cứ tiến hành cho đến hết chiều dài công trình Sơ

đồ này áp dụng cho đờng hầm có tiết diện hẹp nhng có chiều dài lớn Đất

đá từ trung bình cho đến rắn chắc

+Sơ đồ thi công song song: trong sơ đồ này công tác đào và chống tạm thờitại gơng đợc tiến hành đồng thời với công tác chống cố định thực hiện cáchgơng một khoảng cách nào đó Khoảng cách này phụ thuộc vào kích thớctrang thiết bị thi công, độ ổn định của khối đá Sơ đồ này thờng dùng chocác đờng hầm có tiết diện ngang và chiều dài lớn Phơng pháp này có u

điểm là rút ngắn thời gian thi công đờng hầm so với phơng pháp thi côngnối tiếp

+Sơ đồ thi công phối hợp: trong sơ đồ này tất cả các công tác đào, chốngtạm thời và chống cố định đợc tiến hành ngay trong một chu kì công tác Sơ

đồ này dùng để thi công các hầm trạm có kích thớc tiết diện ngang lớn cầnthi công vỏ chống cố định

1.1.2.Lựa chọn sơ đồ thi công cho đờng hầm.

Căn cứ vào các công việc khi thi công, dựa vào khoảng lu không của đờnghầm sau khoan nổ mìn với thời gian chống tạm và chống cố định để chọn sơ

đồ thi công cho đờng hầm hợp lý Đờng hầm đào qua đất đá có hệ số kiên

cố f = 8 thuộc loại tốt, kích thớc tiết diện ngang của công trình lớn: Sd =

công nối tiếp toàn phần

1.1.3.Lựa chọn sơ đồ đào gơng.

Việc lựa chọn sơ đồ đào gơng phụ thuộc vào các yếu tố sau: điềukiện địa chất, hệ số kiên cố của đất đá, tiết diện đào của công trình, chủngloại thiết bị máy móc Căn cứ vào các yếu tố đó ta có thể chọn sơ đồ đào làchia gơng hay đào toàn tiết diện

Sơ đồ đào toàn gơng đ ợc quyết định bởi các yếu tố: −ợc quyết định bởi các yếu tố: thời gian tồntại ổn định không chống của khối đá, trong mối liên quan với kích th ớc−ợc quyết định bởi các yếu tố:

v hình dạng của công trình, phải đủ lớn.μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn Nhu cầu về thời gian lắp dựng kếtcấu bảo vệ phải phù hợp với thời gian ổn định không chống Nếu khối đá cóthời gian tồn tại ổn định không chống đủ lớn, hay khối đá l rất ổn định, cóμ hình dạng của công trình, phải đủ lớn.thể không cần thiết lắp dựng kết cấu chống tạm Tuy nhiên trong mọi

tr ờng hợp cần thiết phải đảm bảo an−ợc quyết định bởi các yếu tố: to n cho con ng ời.μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn −ợc quyết định bởi các yếu tố: Các thiết bịmáy móc phải có công suất cũng nh khả năng tiếp cận đủ lớn, để đảm bảo−ợc quyết định bởi các yếu tố: trình tự v tốc độ thi công trong các điều kiện đã cho μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn

Sơ đồ đ o chia g ơng áp dụngμ hình dạng của công trình, phải đủ lớn −ợc quyết định bởi các yếu tố: khi gặp các tiết diện lớn, chia g ơng−ợc quyết định bởi các yếu tố: chịu quyết định chính bởi việc sử dụng kinh tế các trang thiết bị thi công.Thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá không đủ lớn để đ oμ hình dạng của công trình, phải đủ lớn

μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn −ợc quyết định bởi các yếu tố: μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn

g ơng không t ơng xứng với thời gian ổn định của khối đá (mối quan hệ−ợc quyết định bởi các yếu tố: −ợc quyết định bởi các yếu tố: với thời gian tồn tại, khẩu độ thi công) Các trang thiết bị không bao quát

đ ợc to n bộ tiết diện (tiết diện đ o lớn so với năng lực của thiết bị thi−ợc quyết định bởi các yếu tố: μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn.công) do vậy phải chia g ơng Việc chia g ơng cũng th ờng bị chi phối−ợc quyết định bởi các yếu tố: −ợc quyết định bởi các yếu tố: −ợc quyết định bởi các yếu tố: bởi các điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn v địa cơ học.μ hình dạng của công trình, phải đủ lớn

Để bản đồ án này đợc gần với thực tế tại công trờng thuỷ điện Cửa Đạt em

sử dụng các phơng tiện máy móc kỹ thuật đã có và đợc áp dụng thi côngthực tế tại hầm dẫn dòng Cửa Đạt

Bảng 2.1.Đặc tính kỹ thuật cuả máy khoan Boomer 352

là 10m, năng lực của thiết bị khoan, ta chọn sơ đồ đào chia gơng(gơng bậctrên và gơng bậc dới, gơng bậc trên sẽ tiến trớc đến hết chiều dài đờng hầmsau đó quay lại đào gơng bậc dới), phơng tiện phá vỡ đá bằng phơng phápkhoan nổ mìn Khối lợng công việc trong một chu kỳ lớn, và qua thực tế ta

không chống là: 5.102h  8,4.103h Tuy nhiên để tăng tính an toàn ta sẽ tiếnhành chống tạm sau mỗi chu kỳ nổ mìn Công tác chống tạm sẽ đợc tiếnhành theo trình tự sau:

Diện tích tiết diện gơng đào bậc trên : Sdt = Sv + 2 SAID + SDIC (m2)

1

= 4,9 m2

Vậy: Sdt = 39,25 + 2 2,6 + 4,9 = 49,35 m2

Diện tích đào gơng bậc dới là: Sdd = Sd - Sdt = 81,09 - 49,35 = 31,74 m2

Trong đó:Sd_diện tích đào toàn gơng Sd = 81,09 m2

1.2.Thiết kế thi công bậc trên

1.2.1.Lựa chọn thuốc nổ và phơng tiện gây nổ

đờng kính thỏi thuốc 35 mm, chiều dài thỏi thuốc 175mm, tỷ trọng: 1,23g/

Để kích nổ các thỏi thuốc sử dụng loại kíp điện vi sai EXEL-MS của úC

Bảng 2.2.Đặc tính kỹ thuật của kíp điện vi sai EXEL-MS

+ Mức độ ổn định của khối đá: đoạn hầm thi công qua đá granit và

đá phiến thạch anh cứng chắc, RMR =76 nên chiều sâu lỗ mìn có thể chọn

Lm = 4  5m

+Diện tích tiết diện gơng đào có ảnh hởng đến việc lựa chọn chiềusâu lỗ mìn Lm = (0,5  0,75).Bd  chọn Lm = 0,5 Bd = 5 m

Trong đó : Bd_chiều rộng đào, Bd = 10 m

+Năng lực thiết bị thi công: ở đây ta sử dụng máy khoan

Bommer-352 có thể khoan các lỗ mìn sâu đến 4,5 m

Ta có công thức tính chiều dài lỗ mìn:

lm =

 24 26

. ck

th T V

= 26115.24..160,86 = 3,5 m(2.1.1)

Trong đó : 26_số ngày làm việc trong 1 tháng, ngày

24_ số giờ làm việc trong ngày, giờ

Tck_thời gian hoàn thành một chu kì, Tck = 16 giờ

_hệ số sử dụng lỗ mìn = 0,86

Từ các yêu cầu trên ta chọn chiều sâu lỗ mìn thi công: Lm = 3,5m

Vậy tiến độ thi công một ngày là: V = Lm.

1.2.2.2.Đờng kính lỗ mìn

Đờng kính lỗ mìn đợc xác định theo đờng kính thỏi thuốc:

dm = db + (3ữ8) (mm) (2.1.2)Trong đó: db_đờng kính thỏi thuốc sử dụng, db=35mm

Theo Pocrovxki.N.M lợng thuốc nổ đơn vị đợc xác định theo công thức

q = (1,2  1,5) q1 f1 e kd (kg/m3) (2.1.3)Trong đó: q1_chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn (kg/m3), q1= 0,1 f

f_hệ số kiên cố của đất đá, f = 8→ q1 = 0,1 8 = 0,8 (kg/m3)

f1_hệ số cấu trúc của đá trong gơng hầm, phụ thuộc vào đặc tính

380_sức công nổ của thuốc nổ Dinamit 62% làm thuốc nổ chuẩn

Ps_ sức công nổ của thuốc nổ sử dụng, thuốc nổ P3151 có Ps=380 → e=380380=1

kđ_hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc,d =35mm thì kđ =1

1,2  1,5_hệ số sức cản của đá, với gơng hầm có 1 mặt tự do,

diện tích đào của gơng: Sdt = 49,35 m2 >18m2, chọn giátrị 1,5

Thay số ta đợc : q = 1,5 0,8 1,4 1 1 = 1,68(kg/m3)

Vậy ta chọn lợng thuốc nổ đơn vị : q =1,68(kg/m3)

1.2.2.4 Khối lợng thuốc nổ cho một lần nổ

Q = q Sdt Lm (kg) (2.1.4)

Trong đó: q_chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q = 1,68(kg/m3)

Sdt_diện tích tiết diện gơng đào bậc trên, Sd = 49,35m2

24

_mật độ thuốc nổ trong thỏi thuốc, = 1230 kg/m3

kn_Hệ số nén chặt của thỏi thuốc, kn= 1

a_hệ số nạp thuốc, phụ thuộc vào độ kiên cố của đất đá; với f =310 thì a=0,50,6

Thay số ta đợc: =

4

035 , 0

Vậy np = 20,,452 = 12,25 thỏi Để tiện cho thi công và đảm bảo kĩ thuật nênlấy số thỏi thuốc là: np/ = 13thỏi

Vậy khối lợng thuốc nổ thực tế nạp cho một lỗ mìn phá là:

qp/ =13 0,2 =2,5(kg)

Chiều dài nạp thuốc của mỗi lỗ mìn phá: Ltp =np/ lt (m)

Trong đó: lt_chiều dài mỗi thỏi thuốc, lt = 0,175m

→ Ltp = 13 0,175 = 2,275m

Chiều dài nạp bua của mỗi lỗ phá là:

Lbuap = Lm - Ltp = 3,5 - 2,275 = 1,225m

1.2.2.7.Lợng thuốc nổ nạp trung bình trong một lỗ mìn nhóm đột phá

Lợng thuốc nổ trong nhóm lỗ mìn đột phá lấy tăng lên từ 1520% so với ợng thuốc nổ trung bình: qdp = 1,15 qtb = 1,15 2,45 = 2,82kg

l-Theo [5] thì các lỗ mìn đột phá đợc khoan sâu hơn các lỗ mìn phá từ

Số thỏi thuốc trong một lỗ mìn đột phá là: ndp=

g

(thỏi)Trong đó: g_ khối lợng thỏi thuốc, g = 0,2kg

Vậy ndp=20,,822 =14,1 thỏi Để tiện cho thi công và đảm bảo kĩ thuật nên lấy

số thỏi thuốc là: ndp/ = 14,5thỏi

Vậy khối lợng thuốc nổ thực tế nạp cho một lỗ mìn đột phá là:

qdp/ =14,5 0,2 = 2,9(kg)

Chiều dài nạp thuốc của mỗi lỗ mìn đột phá: Ltdp = ndp/ lt (m)

Trong đó: lt_chiều dài mỗi thỏi thuốc, lt = 0,175m

Trong đó:db_đờng kính thỏi thuốc lỗ mìn biên, db = 0,035m

k1_Hệ số phân bố ứng suất phụ thuộc vào hệ số công nổ e

e = 1  k1 =0,5

_mật độ thuốc nổ trong bao,  = 1230 kg/ m3

a_hệ số nạp mìn, phụ thuộc độ cứng đất đá và đờng kính thỏithuốc, chiều sâu lỗ mìn, a = 0,35  0,5

Thay số ta tính đợc: γb =

4

035 , 0

23 , 1

= 6,2 thỏi Để tiệncho thi công và đảm bảo kĩ thuật nên lấy số thỏi thuốc là: nb/ = 7thỏi

Vậy khối lợng thuốc nổ thực tế nạp cho một lỗ mìn biên là:

qb/ =7 0,2 =1,4(kg)

Chiều dài nạp thuốc của mỗi lỗ mìn biên: Lbb =nb/ lb (m)

Trong đó:lb_chiều dài mỗi thỏi thuốc,lb = 0,175m →Lbp =7 0,175 =1,225mChiều dài nạp bua của mỗi lỗ biên là: Lbuap = Lm - Lbp - n Lkk (m)

Lkk =

kk b

td b

n d

d l

 25cm (2.1.7)Trong đó: dtd_đờng kính tơng đơng của lợng thuốc

4

35 , 0 4

Tổng số lỗ mìn biên đợc tính theo công thức : Nb=

b b

P

+1 (lỗ) (2.1.8)Trong đó:P_chu vi biên đào hầm, chu vi biên đào hầm đợc tính theo sơ đồ hình 2.4

180

15 , 0

2 15 , 0

0,15_khoảng cách từ lỗ mìn biên tới biên đào của đờng hầm

26

Thay số ta đợc: P =     0

0

180

10 15 , 0 5 2 15 , 0 5

HK

D150

P

+1 = 160,,925 +1=34,84 (lỗ) Vậy ta chọn số lỗ mìn biên là: N  b =35 lỗ Khoảng cách thực tế giữa các lỗ

92 , 16

Ndp,p =

f r

b b

S q

,

.







105 lỗ (2.1.9)Trong đó:Sdt_diện tích đào của gơng bậc trên, Sdt = 49,35 m2

b = 0,35kg/m

dp,p_lợng thuốc nổ trung bình trên 1m dài lỗ mìn nhóm đột phá

và nhóm phá, dp,p =  = 0,7( kg/m) q_chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị q = 1,68kg/m3

1.2.3.2.Nhóm lỗ mìn đột phá

Để đạt hiệu quả cho công tác nổ mìn trong hầm thì việc bố trí, sửdụng hợp lý sơ đồ nổ mìn vùng đột phá là yếu tố rất quan trọng Chính vùng

đột phá này sẽ tạo ra mặt thoáng tạo điều kiện thuận lợi cho các đợt nổ sau

đồng thời tiết kiệm vật liệu và thời gian nạp thuốc

Đờng kính lỗ khoan lớn không nạp thuốc đợc chọn phụ thuộc vàoyêu cầu tiến độ nổ theo mối quan hệ cho trong đồ thị [4] nh hình 2.3

 (% )

l m (m

)

Hình2.3.Quan hệ giữa tiến độ nổ với độ sâu lỗ mìn và đờng kính lỗ mìn[4]Theo đồ thị hình 2.3 nếu muốn tiến độ đạt đợc 86% chiều sâu lỗ mìn vớichiều sâu lỗ mìn là 3,5m thì đờng kính lỗ khoan trống tơng đơng là:

/ =100mm Mặt khác: /= n

Trong đó: n_số lỗ khoan trống n = 2 Vậy ta chọn vùng đột phá với 2 lỗkhoan lớn  =76mm không nạp thuốc( tơng đơng với vùng đột phá 1 lỗ

thuốc xung quanh lỗ khoan lớn.(hình 2.4)

Để đạt đợc hiệu quả nổ mìn thì nhóm lỗ mìn đột phá nên bố trí nằmtrên trục thẳng đứng của gơng hầm và ở 1/3 chiều cao từ dới lên.Theo kinh

nhóm lỗ mìn đột phá đợc thiết kế với 3 vòng nổ nh sau:

p

p p

.

.

nguy hiểm về điều kiện khí bụi nổ, ap = 0,7

m_hệ số làm gần, để tăng hiệu quả phá vỡ đất đá ta chọn m = 0,8

Wp =

8 , 0 68 , 1

7 , 0 7 , 0

= 0,6m

lỗ mìn đột phá tới nền hầm là h = 2,65m, chiều cao gơng bậc dới là hd = 6m.Vậy số vòng lỗ mìn phá phía trên nhóm lỗ mìn đột phá là:

Nvp =

b

p b d

W

h W



 0 , 15 6

+1 = 4,3 vòng Vậy số vòng lỗmìn phá phía trên nhóm lỗ mìn đột phá: N  vp= 4 vòng

Vậy đờng cản thực tế giữa các vòng lỗ mìn phá:

W  p =

1

15 , 0 6

N

h W W

= 0,65m Khoảng cáh giữa các lỗ mìn phá bp > Wp Vậy ta lấy bp = 0,7m

12 8 7 6 5 3 2 1

Hình 2.5.Sơ đồ tính đờng cản và khoảng cách giữa các lỗ mìn

Tỉ lệ 1:100

Số lỗ mìn của vòng đột phá cuối cùng( vòng phá sát vòng biên):

Npc =

p b

R

180 2 

+ 1 =

7 , 0

11 180

25 , 4 2 25 , 4

+ 1 = 22,4 lỗ

Vậy số lỗ mìn của vòng phá cuối là: N  bc=23 lỗ

Khoảng cách thực tế giữa các lỗ mìn phá vòng phá cuối là:

pc

b =

1

180 2

11 180

25 , 4 2 25 , 4

Bảng 2.4.Bảng chỉ tiêu khoan nổ mìn gơng bậc trên

30

2 Hệ số kiên cố của đất đá(f) 8

Bảng 2.5.Các thông số khoan nổ mìn gơng bậc trênSTT Số hiệulỗ mìn

Chiềudài lỗmìn

Lợng thuốc

nổ trong một lỗ

Tổng lợngthuốc trongmột nhóm

Chiềudài nạpbua

Gócnghiêng

và giảm thời gian khoan ta đánh dấu vị trí theo từng hàng lỗ mìn

Kiểm tra lại máy khoan, điện, nớc (máy khoan BOOMER 352 lợngnớc cung cấp khi khoan cũng phải đảm bảo đủ Nớc ở đây có tác dụng:thoát phoi khoan, làm giảm nhiệt độ mũi khoan, chống bụi Sau đó tiếnhành khoan Sau khi khoan phải tiến hành kiểm tra lại vị trí, chiều sâu, gócnghiêng lỗ khoan theo hộ chiếu khoan nổ đã lập Công tác khoan gơng bậctrên thể hiện ở hình 2.7

*Công tác nạp, nổ:

Công tác nạp thuốc và nổ mìn do đội thợ mìn chuyên trách thực hiện.Trớc khi nạp thuốc vào lỗ khoan phải làm lại công tác thổi rửa phoi khoanlần cuối trong các lỗ mìn Kết cấu thỏi thuốc trong hai nhóm lỗ mìn là khácnhau, nạp liên tục với các lỗ mìn phá và nạp phân đoạn với các lỗ mìn biên

Sử dụng phơng pháp nổ mìn kích nổ nghịch sẽ cho hiệu quả nổ cao hơn

ph-ơng pháp kích nổ thuận thông thờng Để giảm thời gian nạp thuốc trong

g-ơng hầm, thuốc nổ phải đợc chuẩn bị sẵn bên ngoài cửa hầm Trong quátrình nạp thuốc bố trí ngời nạp phần trên cao đứng tại sàn công tác của máykhoan, thợ nạp phần thấp đứng dới đất Nạp nổ theo đúng hộ chiếu khoan

nổ mìn Trong thời gian nạp và nổ mìn thì nguời và máy móc không liênquan đến công tác nổ mìn phải đợc đa ra vị trí an toàn Sau khi tiến hànhxong công tác nạp mìn, chỉ huy nổ mìn phải đi kiểm tra lại toàn bộ gơng lần