Chuyên đề PLAXIS 3D TUNNEL - GS Nguyễn Công Mân - TS. Nguyễn VIệt Tuấn

• Các loại PP đào tunen, đặc điểm làm việc và yêu cầu tính toán... • NATM New Austrian Tunneling Method: Đào từng phần, đỉnh, thân, đáy, theo giai đoạn, vừa đào vừa gia cố cách quãng từn

GS NguyÔn C«ng MÉn

TS NguyÔn viÖt TuÊn

PLAXIS FINITE ELEMENT CODES

• Các loại PP đào tunen, đặc điểm làm việc và yêu cầu tính toán

• NATM (New Austrian Tunneling Method): Đào từng phần,

(đỉnh, thân, đáy), theo giai đoạn, vừa đào vừa gia cố cách

quãng từng giai đoạn, các đoạn đào được chống đỡ tạm

bằng lớp lót hay lớp bêtông phun TH đất đá quanh hầm tốt,

không xét tới ”mặt tương tác đất-vỏ” [Interface]

Các loại, PH ƯƠNG PHáP ĐμO tunnel

•Tunen đào bằng máy (TBM) [Tunnel Boring Machine] trong

khiên bao che di động (Shield Tunnel); tunen tiết diện tròn và

có thể ở các dạng khác tuỳ theo người dùng;

•Tunen tự chống đỡ – không gia cố và tunen có chống đỡ

đặc điểm lμm việc vμ yêu cầu tính

• Điều kiện chịu lực

NhËn xÐt chung vÒ m« hình 3D

Cöa sæ 3D TUNNEL

THANH C¤NG Cô chÝnh CñA 3d TUNNEL

kh«ng cã

drain, well

Giao tiÕp ng−êi dïng gåm 4 “sub-programs”: input, calculation,

Output, Curves (t−¬ng tù c¸c plaxis kh¸c);

–T¹o chiÒu thø 3 cho m« hinh

[“z-planes” vµ “slices”]

x

VÝ dô l−íi biÕn d¹ng qu¸ trÌnh ®μo

Deformed mesh

VÝ dô l−íi biÕn d¹ng cuèi pha 14

Một số kết qu Ả phân tích

Hầm ngang – lún sụt mặt đất khi đào tunen

Lưới biến dạng lúc cuối pha 5

Máng lún lúc cuối pha 5

VÝ dô Qu¸ trÌnh ®μo NATM

(New Austrian Tunneling Method)

Nhận xét

– Chọn lựa các mô hỡnh và các thông số của đất

– Độ mịn của lưới

– Các giai đoạn tính toán (theo các giai đoạn thi công)

VÝ dô 1

Natm - New Austrian Tunneling Method

ChØ xÐt Crown vµ bench

Ví dụ 1

• Sử dụng trong đá, đất cứng và sét quá cố kết

• Đào từng phần (đỉnh, thân, đáy ) tunnel

lớp lót hay lớp bê tông phun

S¥ Đå HÌNH HỌC - Ph¹m vi lμm viÖc

MÆt c¾t

VËt liÖu

drag & drop

Sinh l−íi ph¼ng – lμm mÞn

Sinh lưới 3D

Triển khai theo toạ độ z (mặt z và slices ) - quá trỡnh đào theo giai đoạn

Ứng suÊt ban ®Çu

Xác định các

pha tính toán

OUTPUT PROGRAM

OUTPUT PROGRAM

OUTPUT PROGRAM

KẾT THÚC

Tính toán sự ổn định tại gương đào của 1 tunnel thi

Ví dụ 2

Phương pháp khoan TBM có khiên cân bằng áp lực đất

37

Ví dụ 2

39

Ví dụ 2

Biểu đồ quan hệ áp lực khiên – biến dạng đất

Hệ số ổn định bề mặt

khiên

Ví dụ 3

TÍNH TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN ĐÀO

TUNNEL BẰNG PHƯƠNG PHÁP

KHIÊN ĐÀO

43

Ví dụ 3

Giai đoạn 1:

Ví dụ 3

ThiÕt lËp ¸p lùc n−íc

47

Ví dụ 3

49

Ví dụ 3

L−íi biÕn d¹ng ë cuèi giai ®o¹n 5

Vớ dụ 3

Vùng lõm lún trên mẶt đất tại cuối giai đoạn 5