Đề cương môn thiết kế và xây dựng hầm-55cd2
Thursday, March 27, 2014
Câu 1.Định nghĩa công trình ngầm, hầm
và phân loại:
1.Công trình
ngầm
-Định nghĩa:
công trình ngầm là công trình nhân tạo, xd dưới mặt đất nhằm phục vụ cho các mục
đích khác nhau của con người
-Phân loại:
Công trình ngầm có các dạng: Thẳng đứng, nằm ngang, nằm xiên
2.Hầm
Định nghĩa:Là
dạng phổ biến nhất của công trình ngầm được bố trí nằm ngang hoặc nghiêng nhưng
có độ dốc nhỏ ( i<15%) và ,có chiều dài lớn hơn nhiều so với các kích thước
còn lại được xây dựng nhằm mục đích giao thông thủy lợi, bố trí các mạng lưới hạ
tầng kĩ thuật của thành phố
-Phân loại hầm:
a.Phân theo
mục đích sử dụng:
-Công trình
hầm giao thông
-Hầm thủy lợi
-Hầm kĩ thuật
đô thị
-Hầm mỏ
-Hầm có mục
đích đặc biệt: hầm phục vụ cho mục đích quân sự, nhà máy ,kho tàng ,bể chứa ngầm
b.Phân theo
địa hình và khu vực xây dựng công trình:
-Hầm qua núi
-Hầm dưới nước
-Hầm thành
phố
c.Phân loại
theo độ sâu công trình
-Hầm nằm
nông: h<20m hoặc 2-3 lần bề rộng hầm
-Hầm nằm sâu
d.Phân loại
theo phương pháp thi công
-Đào hở
-Đào kín
-Hầm dìm
2.Vai trò của hầm và công trình ngầm
trong giao thông vận tải:
Hầm là công
trình vượt qua các chướng ngại vật trên đường giao thông, mở rộng khả năng vạch
tuyến trong những địa hình khó khăn:
a.-Hầm vượt
qua các chướng ngại cao: núi, đồi
=> Xây dựng
hầm sẽ cho tuyến có chiều dài ngắn nhất có các điều kiện phục vụ giao thông tốt
nhất,khả năng thông xe lớn nhất
b.-Hầm vượt
qua các chướng ngại nước: sông hồ,eo biển
=> xây dựng
hầm không cản trở giao thông đường thủy, không bị ảnh hưởng của gió, bão, dễ
dàng kết nối mạng lưới giao thông 2 bên bờ, có thể cho chiều dài ngắn hơn (so với
trường phương án cầu) trong trường hợp bãi sông rộng,khổ thông thương đường thủy
cao
c.-Hầm vượt
qua chướng ngại trong điều kiện thành phố: Hầm là một giải pháp rất tốt để giải
quyết các vần đề đô thị tại các ngã tư, đường phố…
=>Giải
phóng diện tích xây dựng mặt đất nhanh tạo điều kiện sử dụng đất tốt hơn cho
khai thác giao thông, ít tác động xấu đến môi trường( tiếng ồn, bụi…), không
phá hoại cảnh quan thành phố
d.-Có thể sử
dụng cho quốc phòng
3.Xây dựng CTN bằng các phương pháp
đào hở:(phương pháp lộ thiên)
-Khái niệm:
là phương pháp đào có một mặt thoáng với không khí bên ngoài, tiến hành đào,
xây dựng vỏ hầm rồi lấp đất bên trên vỏ hầm ( Lớp đất đá phía trên nóc hầm được
đào lên trong quá trình thi công)
-Có 2 phương
pháp: phương pháp hố đào và phương pháp tường trong đất
+Ưu điểm: Thi
công khá thuận lợi (không phải chống lớp đất đá bên trên), Rẻ tiền, thi công
nhanh chóng
.Với phương
pháp tường trong đất: nhanh chóng trả lại mặt bằng
+Nhược điểm:
Chiếm dụng bề mặt diện tích lớn
.Sử dụng khi
công trình gần mặt đất, bên trên không có công trình nào
.Gây hiện tượng
lún sụt đất
.Phải di dời
mạng lưới công trình ngầm trong khu vực xây dựng
.Với phương
pháp tường trong đất: chất lượng không kiểm soát được, không có lớp cách nước
bên ngoài
Phạm vi áp dụng:
.Thích hợp với hầm nằm nông thường gặp trong điều kiện
thành phố( hầm giao thông( Kim Liên..), hầm để xe dưới các chung cư, nhà cao tầng
-Thích hợp
khi chiều sâu đặt hầm <20m
-Đào các hào
dọc theo tuyến công trình có thể có tường vách xiên hoặc vách thẳng để chống đỡ
Câu 4.Nhóm phương pháp đào kín: là ppxd hầm mà lớp đất đá bên trên
vỏ hầm giữ nguyên trong quá trình thi công:
Gồm:-Phương
pháp mỏ
-Phương pháp
NATM
-Phương pháp
khiên đào
-Phương pháp
kích đẩy
. Xây dựng
CTN bằng phương pháp mỏ
-Khái niệm:
là phương pháp gồm có 2 nội dung chính: đào đất đá để tạo không gian ngầm, và
chống đỡ để bảo vệ không gian hầm( xây dựng
vỏ hầm)
-Các phương
pháp đào hầm
+)Phương
pháp đào trong đá cứng:
.Đào toàn tiết
diện
Phạm vi áp dụng:
Khi hầm có tiết diện không quá lớn, có địa chất tốt
.Đào bậc
thang:
Phạm vi áp dụng:
Khi hầm quá cao, địa chất không rõ ràng
+)Phương
pháp đào trong đất đá mềm yếu kém ổn định
.Phương pháp
vòm tựa
.Phương pháp
nhân đỡ
.Phương pháp
chống tạm
.Phương pháp
phân mảnh tiết diện
Phạm vi áp dụng:
Thi công rất phức tạp, không cơ giới hóa được trong thi công, áp dụng khi đào ở
nơi đất đá yếu, kém ổn định ngày nay rất ít dùng
Câu 5. Công tác khoan nổ mìn trong
xây dựng hầm
-Khái niệm về
nổ mìn vi sai:
Là phương
pháp nổ mà các lỗ mìn không nổ cùng lúc mà nổ tại các thời điểm cách nhau bằng
mili giây, lỗ nổ trước tạo mặt thoáng cho các lỗ nổ sau
-Khái niệm về
nổ mìn tạo biên: Là phương pháp hạn chế được tác động há hoại với đất đá xung
quanh, để hang đào gần với thiết kế và giảm đào vượt
-Các loại nỗ
mìn :4 loại
.Lỗ mìn đột
phá: thương bố trí ở giữa gương đào, nổ đầu tiên và đặt bằng thuốc nổ mạnh có
tác dụng tạo mặt thoáng phụ cho các lỗ nổ sau,khoan sâu hơn và nhiều thuốc nổ
.Lỗ mìn phá:
nổ tiếp sau lỗ mìn đột phá, có tác dụng phá nổ chủ yếu khối đất đá cần đào, được
bố trí thành từng hàng và nổ theo trình tự từ trong ra
.Lỗ mìn
biên: bố trí xung quanh chu vi hang đào, nổ sau lỗ mìn phá, có tác dụng làm cho
hang đào gần với thiết kế nhất, các lỗ mìn khoan dầy hơn, đặt ít thuốc nổ hơn,
đặt cách mép hang đào 15-20cm, khoan xiên sao cho đáy lỗ nằm trên cùng một mặt
phẳng với các lỗi mìn phá
.Lỗ mìn đáy:
hất tung đất đá lên tạo điều kiện cho xúc bốc
-Chu kì đào=
phương pháp khoan nổ mìn:
.Nạp thuốc nổ
.Nổ mìn,
thông gió
.Đưa gương
đào về trạng thái an toàn
.Xúc bốc và
vận chuyển đất đá
.Lắp dựng kết
cấu chồng hầm
.Công tác phụ
-Các chỉ
tiêu đánh giá công tác khoan nổ mìn:
+yêu cầu:
a. Hình dạng
và kích thước hang đào nổ mìn phải gần sát với thực tế, theo nguyên tắc hạn chế
đào vượt là tối thiểu nhưng không đào thiếu
b.Hiệu suất
nổ mìn phải cao
c.Kích thước
và vị trí đất đá: đồng đều và phù hợp với máy xúc, vun đống,không trải dài theo
chiều dài hầm
d.Công tác
khoan nổ mìn phải hạn chế phá hoại môi trường đất đá xung quanh và kết cầu chống
tạm
e.Công tác
khoan nổ mìn phải an toàn
+Chỉ tiêu
đánh giá
-Hệ số đào
vượt n=stt/stk, Diện tích đào thực tế/diện tích đào thiết kế =1,05-1,15
-Hệ số sử dụng
lỗ mìn: η=Wo/lo với lo là chiều
sâu lỗ khoan, w là bước đào η=0.8-0.95
6.Phương pháp đào phá đất đá bằng máy
đào dạng cần và TBM
-Khái niệm:
7.Phương pháp NATM
-Khái niệm:
Nội dung
chính là tận dụng tối đa của đất đá xung quanh công trình ngầm như là 1 bộ phận
chống đỡ( coi đất đá là kết cấu chịu lực chính)
-Các nguyên
tắc cơ bản:
.Kết cấu hầm
là tổ hợp của vỏ hầm và khối đất đá xung quanh trong đó đất đá là kết cấu chịu
lực chính cho hầm
.Kết cấu hầm
được coi là một ống dày hình trụ bao gồm Vòm đất đá, vỏ hầm, chống đỡ( neo ,bê
tông phun)
.Tiết diện hầm
phải trơn tru ,không có góc ngoặt tránh
hiện tượng tập trung ứng suất
.Thi công phải
hạn chế tác đông phá hủy môi trường đất đá xung quanh
.Sau khi
đào, bê tông gia cố vách hang càng sớm càng tốt để duy trì các khối đá, tránh
làm cho các khối đá bị giảm yếu gây bất lợi cho hang đào
.Bê tông
phun góp phần duy trì trạng thái ứng suất khối của đất đá
.Bê tông
phun phải tạo thành lớp vỏ mỏng mềm ,có khả năng biến dạng và tiếp xúc chặt với
vách hang
.Cần phải kiểm
soát và hạn chế biến dạng của vách hang bằng cách tăng ma sát giữa các khối đá
bằng neo và giảm các giảm yếu có thể có trong biến dạng
.Khi biến dạng
tăng phải nhanh chóng lắp đặt neo để tạo vòm và tăng khả năng chịu lực của môi
trường đất đá xung quanh
.Trong quá
trình thi công hầm phải thường xuyên quan trắc đo đạc, kiểm soát ứng suất biến
dạng của đất đá xung quanh công trình
.Hầm phải
kín bao gồm 2 vòm ngược để tạo ra kết dạng trụ vì dạng này chịu được áp lực lớn
nhất
.Kết cấu chống
hầm phải lắp đắt đúng lúc và có độ cừng vừa phải
.Kết cấu vỏ
hầm mỏng.Thời gian xây dựng vỏ hầm phải căn cứ và kết quả đo đạc thường làm khi
biến dạng đã tắt va hang đào ổn định
-Ưu điểm:
.Có phạm vi ứng
dụng rộng
.Có khả năng
thích ứng khi MCN hầm cũng như hang đào thay đổi
.Kết cấu chống
đỡ hầm gọn nhẹ tiết kiệm và hiệu quả kinh tế
.Có thể linh
hoạt điều chỉnh k.c chống hầm cũng như các biện pháp tùy theo điều kiện địa chất
cụ thể
-Nhược điểm
.Đòi hỏi
trình độ giám sát tổ chức thi công cao
.Phải có đội
ngũ cán bộ, công nhân lành nghề để đảm bảo chất lượng công trình
.Phải có
trang thiết bị phù hợp
.Yêu cầu chất
lượng vật liệu công trình cao
.Mức độ rủi
ro cao hơn
8.Xây dựng hầm bằng phương pháp khiên
đào:
-Khái niệm:
là phương pháp mà kết cấu chống tạm có dạng một ống thép
-Sơ đồ:
khiên đào gồm có 3 phần:
.Phần đầu
:đào hầm
.Phần thân:
bố trí cách kích thủy lực tí vào vỏ hầm đẩy khiên về phía trước
.Phần đuôi:
Lắp dựng vỏ hầm dưới sự bảo vệ của khiên. Chủ yếu vỏ hầm là kết cấu lắp ghép
-Phạm vi áp
dụng:
Thường áp dụng
trong đất tốt
9.Khái niệm về các phương pháp đặc biệt
trong xây dựng hầm:
-Áp dụng kết
hợp với các phương pháp khác trong trường hợp địa chất rất xấu không thể thi
công bằng 1 phương pháp nào đó được
-Nguyên tắc:
.Gia cố chống
đỡ đất đá trước khi đào: gia cố bằng pp cơ học,pp vật lí,pp hóa học
-Có các
phương pháp:
1.Pp neo vượt
2.Thay đổi
tính chất đất đá:
.hạ mực nước
ngầm
.Phương pháp
đóng băng nhân tạo: khoan các lỗ khoan xung quanh, bơm dung dịch lạnh vao đất tạo
thành băng nhân tạo
3.PP xi măng
hóa, silicat hóa, sét hóa, nhựa hóa: khoan các lỗ khoan rồ bơm dung dịch vào
4.Phương
pháp khoang phun tạo màn ống xi măng: là sự kết hợp phương pháp chống đỡ và
phương pháp gia cố làm thay đổi tính chất cơ lý của đất đá
10.Thông gió vĩnh cửu cho hầm, các
phương pháp thông gió
-Yêu cầu:
Khi di chuyển
trong hầm, cá phương tiện giao thông thải ra nhiều loại khí độc hại và nhiệt độ
tăng=> không khí trong hầm ô nhiễm, cần phải thông gió cho hầm
-Mục đích:
.Giảm nồng độ
của các khí độc hại xuống dưới mức cho phép và không gây ảnh hưởng tới sức khỏe
con người
.Giảm bớt sự
thay đổi nhiệt độ đột ngột giữa bên trong và bên ngoài hầm
.Giải tỏa
khói bớt để đảm bảo tầm nhìn trong hầm
-Các sơ đô
thông gió
+)Thông gió
tự nhiên: tùy theo chiều dài hầm, phương tiện giao thông, cường độ gió và khả
năng hiệu ứng pít tông mà không cần thông gió bằng nhân tạo
.Thông gió tự
nhiên áp dụng cho hầm ô tô: L ≤ 150m
.Thông gió tự
nhiên áp dụng cho hầm đường sắt: L ≤ 300m
+)Các sơ đồ
thông gió nhân tạo
.Sơ đồ thông gió dọc:
-Khái niệm: Không
khí dịch chuyển trong hầm theo phương dọc hầm và toàn bộ tiết diện ngang của hầm
được coi như là 1 ống dẫn khí
-Sơ độ:
-Ưu điểm: Rẻ
tiền do không cần phải mở rộng tiết diện ngang
.có nhiều đoạn,
không khí chuyển động dọc trong hầm
-Nhược điểm:
.Vận tốc gió
trong hầm lớn( không lớn hơn 5-6 m/s, đặc biệt thì 8m/s)
.Nguy hiểm
khi có đám cháy xảy ra
.Nồng độ các
khí độ hại không đều
-Sơ đồ thông gió ngang
-Khái niệm:
.Trong phạm
vi tiết diện ngang của hầm bố trí 2 rãnh thông gió: 1 rãnh dẫn không khí sạch
vào và 1 rãnh thoát không khí ô nhiễm ra ngoài
-Sơ đồ
-Ưu điểm:
.Giải tỏa khí độc hại nhanh
.Không có
không khí chuyển động với vận tốc lớn trong hầm
.Không bị ảnh
hưởng của hiệu ứng pit tông và các yếu tố thông gió khác
.Đỡ nguy hiểm
khi có đám cháy xảy ra
-Nhược điểm:
.Tăn tiết diện ngang của hầm để bố trí thông gió
.Hiệu quả
thông gió không đều( gần nguồn tốt hơn)
-Sơ đồ thông gió dọc có sử dụng quạt treo:
-Khái niệm:
Bố trí các quạt treo hướng trục có thể đổi chiều ở trên trần hoặc tường hầm để
tạo luồng gió thứ sinh với vận tốc lớn 30-40m/s có tác dụng kéo theo luồng gió
chính trong hầm
Tỷ lệ giữa
luồng gió thứ sinh và luồng gió chính là 1/10-1/50
-sơ đồ thông
gió
-Ưu điểm:.
Đơn giản, thuận tiện cho khai thác
.dễ dàng
thay đổi hướng và vận tốc gió
.không đòi hỏi
các thiết bị thông gió lớn ở cửa hầm và
các giếng
.Có thể linh
hoạt bằng cách giảm số lượng quạt khi mật độ giao thông thay đổi
-Nhược điểm
.Gây tiếng ồn
và gây ô nhiễm không khí ở cửa ra
.Quạt chiếm
diện tích trong hầm
-Sơ đồ thông gió hỗn hợp
Kết hợp giữa
thông gió dọc và ngang
Dọc theo diện
tích ngang của hầm chỉ bố trí 1 rãnh thông gió
-Sơ đồ
11.Vai trò ,nội dung và phương pháp
điều tra địa chất công trình ngầm
-Vai trò: điều
tra địa chất để xác định khu vực xây dựng công trình ngầm, đề ra các phương án
tuyến hầm
-Nội dung:
.Các giai đoạn
khảo sát địa chất công trình:Nghiên cứu khảo sát phục vụ thiết kế cở sở, chọn
tuyến hầm, khảo sát phục vụ thiết kế kĩ
thuật, khảo sát trong quá trình thi công, khảo sát trong quá trình sử dụng khai
thác
.Thu thập số
liệu sẵn có về các điều kiện địa chất khu vực xây dựng
.Khảo sát hiện
trường để nghiên cứu điều kiện địa chất công trình
.Nghiên cứu
tính ổn định ,tác dụng của vùng sụt trượt có thể, nghiên cứu các vết lộ của
trái đất
.Nghiên cứu
về nước mặt, các nguồn cung cấp nước mặt và các đặc trưng địa hình
.Trên các điều
kiện địa chất đưa ra chọn phương án tuyến.Trong trường hợp nghi ngờ có thể
khoan sâu theo hướng tuyến đã chọn để so sánh
.Khối lượng
,thành phần và nội dung của công tác điều tra phụ thuộc vào giai đoạn thiết kế
và mức độ phức tạp, tầm quan trọng của công trình
-Các phương
pháp điều tra:
.Phương pháp hố đào:
-chỉ cho các
đoạn hố,đoạn nông, đá gốc nằm gần sát mặt đất
.Phương pháp khoan khảo sát
Áp dụng
tương đối nhiều và là phương pháp có hiệu quả khi hầm nằm quá sâu, khối lương
các lỗ khoan phụ thuộc vào mức độ phức tạp tầm quan trọng ,quy mô của công trình
-Khi chiều
dài hầm ≤ 200m, khoan 7 lỗ 3 lỗ tim và 4 lỗ 2 bên
-Khi chiều
dài hầm ≥ 200m cứ 150 m bố trí 1 lỗ khoan ,và cứ 200m thì bố trí 1mcn
gồm 2 lỗ khoan
-Các lỗ
khoan phải khoan sâu hơn đáy công trình tối thiểu 6m, trường hợp địa chát phức
tạp phải khoan sâu xuống phần đất ổn định 2m
-Khối lượng
các lỗ khoan cũng phụ thuộc vào giai đoạn: ở giai đoạn cơ sở chỉ khoan 50% khối
lượng
-Các lỗ
khoan chia làm 2 loại:
.Lỗ khoan
ĐCCT: nghiên cứu địa tầng cấu trúc đất
.Lỗ khoan ĐC
thủy văn: để xác định lưu lượng nước ngầm, vị trí nước ngầm, thành phần hóa học,
áp lực, số lượng lỗ khoan không nhỏ hơn 1/3 tổng lỗ khoan
-Phương pháp hang khảo sát địa chất
-Khá hiệu quả
nhưng rất tốn kém, bố trí dọc tuyến công trình tiến hành nghiên cứu địa chất,
chỉ áp dụng chó các công trình quan trọng
-Phương pháp địa vật lý
-Nghiên cứu
cấu tạo địa tầng gián tiếp thông qua sự thay đổi các trường vật lí khác nhau do
ảnh hưởng của thế năng cũng như tính chất vật lí của đất đá
-Phương pháp đo điện,địa chấn,từ trường
-đo vận tốc
lan truyền của sóng trong đất, dựa vào vận tốc sóng có thể biết địa chất xấu
hay tốt
Câu 12. Ảnh hưởng của cấu tạo địa chất,
của nước ngầm, khí ngầm, và nhiệt độ đối với CTN
1.Cấu tạo địa
chất:
a.-Hầm nằm
trong đá toàn khối đồng nhất: đá mác ma, đá biến chất
=>là môi
trường lí tưởng, thi công hầm thuận lợi, không phải chống đỡ và không cần kc vỏ
hầm
.Khó khăn là
công tác khoan đào phá đá
b.-Hầm nằm
trong địa tầng phân lớp:
.Thường là
đá trầm tích nứt nẻ, có nước ngầm, độ bền và độ ổn định phụ thuộc vào tính phân
lớp
=>Phụ thuộc
vào thế nằm của đất đá và hướng tuyên của hầm, điều kiện địa chất có thể những ảnh
hưởng khác nhau đến công trình
+Hầm nằm tầng
đá phân lớp song song với đường phương nằm trọn trong 1 lớp đất đá dày: là trường
hợp thuận lợi nhưng phải chú ý tới nước ngầm
+Hầm trong địa
tầng phân lớp nằm ngang: thuận lợi, nên bố trí trên nóc hầm lá đá cứng ổn định
+Hầm vuông
góc đường phương
+Hầm nằm
song song với đường phương trong nhiều lớp đất đá: là th bất lợi, một số lớp đất
đá bị cắt đứt hoàn toàn, hầm nên trành
hướng này
c. Hầm nằm
trong đất: nguy cơ sụt lở, và áp lực địa tầng rất lớn, vỏ hầm phải thiết kế
kiên cố, thi công có giải pháp đặc biệt
d.Hầm trong
đới đứt gãy phá hủy: phải có biện pháp thi công đặc biệt
e.Hầm nằm
trong vùng hang động caxto: có thể gặp các sự cố bất ngờ
2.Nước ngầm
Là một trong
những trở ngại chủ yếu khi thi công hầm
-Tác hại:-Làm
cho địa tầng mềm yếu giảm ổn định, tang chảy dẻo, tăng áp lực địa tầng lên hầm
.Thấm vào đất
đá làm giảm lực ma sát gây sụt trượt
.Nước có thể
chứa các thành phần hóa học gây ăn mòn
.Làm cho hầm
ẩm ướt gây cản trở thi công và khai thác
.Có thể có
nhiệt độ cao gây cho hầm vừa nóng vừa ẩm gây ảnh hưởng lớn đến môi trường làm
việc
3.Khí ngầm
-Là các loại
khí tự nhiên tỏa ra trong lòng đất có thể gây ảnh hưởng tới an toàn của công
trình và con người
-CO2:
thường gặp ở các vùng núi lửa, vùng than, không độc hại không màu, nhiều Co2 sẽ
làm giảm khí O2, có thể gây nguy hiểm khi tràn vào hầm với lưu lượng
lớn
-CH4:
thường gặp ở các mỏ than,mỏ muối…Có thể gây cháy nổ đặc biệt nguy hiểm vì nó
khó phát hiện
-H2S
Khí độc tuy nhiên có thể sớm phát hiện do có mùi trứng thối
4.Nhiệt độ
-Ảnh hưởng đến
điều kiện lao động, nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng tới chất lượng công trình, tạo
điều kiện ăn mòn, khi thi công đổ đổ bê
tông ảnh hưởng đến chất lượng bê tông
13.Hệ số kiên cố của đất đá(nêu bản
chất, ý nghĩa và cách xác định)
-Bản chất :
là hệ số ma sát quy ước tức là tang của trị số góc nội ma sát Ф có xét tới lực dính C giữa các hạt đất đá f= tgФ +c/ϭ
-Ý nghĩa :Hệ
số kiên cố là 1 chỉ tiêu quan trọng cho phép đánh giá đất đá về khả năng ổn định
chống lại các tác động phá hoại bên ngoài( đào, khoan, nổ mìn…)
-Cách xác định:đá
f=R nén/100 với R nén (kg/cm2) cường độ của đá
Đất: đất cát
c=0 ,f= tg Ф, đất dính f= tgθ + ε.c/0.85 với ε là hệ số rỗng của đất
14.Các lí thuyết xác định áp lực địa
tầng, ALĐT khi có 2 hầm song song
-Phương pháp
xác định:
.Coi đất đá
là 1 thể rời dùng thuyết cân bằng của vật thể rời để xác định ALĐT
.Coi đất đá
là những môi trường liên tục đàn hồi sử dụng các lý thuyết đàn hồi, đàn dẻo để
xác định
.Coi đất đá
là môi trường lưu biến dùng lý thuyết từ biến để xác định
-Cá lý thuyết
xác định:
.ALĐT tỷ lệ
với chiều sâu ( chỉ phù hợp với đất đá yếu) .Áp lực đứng chính là trọng lực của
các khối đất đá bên trên nó. Áp lực ngang xác định như áp lực đất lên tường chắn
-Xác định
ALĐT theo lý thuyết sụt của cột địa tầng
-Thuyết tạo
vòm của prodiacônop (hầm sâu) khi tạo vòm đất đá xung quanh công trình bị phá hủy
bên ngoài của đường phá hoại là vòm
.Giả thiết về
vòm phá hoại: hai bên hầm hình thành mặt trượt hợp với phương thẳng đứng 1 góc
45- θ/2.bên trên có dạng vòm áp lực địa tầng tác dụng lên hầm
.ALĐT khi có
2 hầm song song: khi thiết kế 2 hầm song song ta cần bố trí 2 hầm có khoảng
cách đủ lớn để vòm áp lực riêng rẽ, ngược lại vòm áp lực sẽ tạo vòm áp lực
chung=> áp lực lớn gây bất lợi
Câu 15.Phân loại đất đá trong xây dựng
công trình ngầm: ( xem câu 8 –cổng trường)
Mục đích:Xác
định tải trọng lên kc hầm –Biện pháp gia cố chống đỡ- Để có tiếng nói chung giữa
các bên thiết kế, thi công, tư vấn..
-Phân loại
a.Theo hệ số
kiên cố: chia làm 10 nhóm có hệ số kiên cố tb từ 0.3-20
đất <1, nửa
đất nửa đá 1-2, đá mềm 2-4, đá cứng trung bình 4-6, đá cứng 6-8, đá rất cứng
>8
b.Theo
Tezaghi
c.Phân theo
RQD:Phân theo % các lõi khoan thu được ,RQD=(tổng chiều dài các lỗ khoan hơn
10cm)/ tổng chiều dài khoan
d.Phân theo
RMR: Phân theo điểm
.Phân theo hệ
thống Q:Q từ 0.001-1000
Câu 16 Mặt bằng và trắc dọc hầm giao
thông qua núi( xem câu 2-Cổng trường)
-Hầm đường ô
tô: MB nên bố trí trên đường thẳng
-Nếu bố trí
trên đường cong thì phải mở rộng hầm
-Giống như hầm
đường sắt
So sánh phương án 1 hầm đường đôi và
2 hầm đường đơn( xem câu 4-Cổng trường)
Câu 17.Xác định cao độ tối ưu và vị
trí cửa hầm (xem câu 3-Cổng trường)
Câu 18. Các sơ đồ quy hoạch mặt bằng
nút giao thông cắt khác mức( xem trong các giải pháp quy hoạch không gian công
trình ngầm)
Câu 19.Khổ hầm đường sắt và đường ô
tô, mở rộng khổ hầm trên đường cong
(xem câu 11-Cổng trường)
-Khổ hầm là
giới hạn không gian hầm dành riêng cho các phương tiện giao thông , người đi bộ
,không cho phép bất cứ 1 bộ phận nào của công trình lọt vào phạm vi khổ hầm kể
cả thi công không chính xác hoặc biến dạng
Câu 20.Các dạng cơ bản của kết cấu vỏ
hầm qua núi bằng bê tông toàn khối ( xem câu 13- Cổng trường)
Câu 21. Kết cấu vỏ hầm lắp ghép dạng
tròn thi công bằng phương pháp khiên đào-Đào kín (Xem câu 14- Cổng trường)
Hình vẽ
Câu 22.Kết cấu vỏ hầm thi công bằng
phương pháp đào hở-Lộ thiên( xem câu 15-Cổng trường)
Hình vẽ:
Câu 23.Cửa hầm( tác dụng ,cấu tạo và
nguyên tắc bố trí) ( xem câu 16- Cổng trường)
Câu 24. Các loại tải trọng chủ động,
bị động tác dụng lên kết cấu vỏ hầm,nguyên tắc xác định.Các giả thiết về môi
trường đất đá quanh hầm.Hệ số kháng đàn hồi của địa tầng
-Tải trọng chủ động (xem câu 18- cổng
trường)
.Tải trọng bản
thân: Xác định theo hình dạng kích thước hầm
.Áp lực địa
tầng: Là tải trọng cơ bản tác dụng lên kc vỏ hầm
.Áp lực nước
ngầm
.Tải trọng
tàu xe
.Tải trọng
thiết bị thi công
-Tải trọng bị động( xem câu 19):
Kháng lực đàn hồi
-Các giả thiết về môi trường đất đá
xung quanh (xem câu 19)
-Thuyết biến
dạng chung:
Coi đất đá
xung quanh hầm như là 1 môi trường biến dạng tuyến tính và áp dụng lí thuyết
đàn hồi để nghiên cứu 2 đặc trưng:
.Mô dung biến
dạng Eo=
.hệ số biến dạng ngang: μ= trị tuyệt đối ε1/ε
.Áp dụng lí thuyết bd
chung phù hợp với các số liệu thực nghiệm,tuy nhiên việc giải bài toán gặp nhiều
khó khăn phức tạp
-Thuyết biến
dạng cục bộ: Dựa trên quan hệ bậc nhất giữa ứng suất và chuyển vị
Ϭ= k.u (kg/cm3) với k là hệ số kháng đàn hồi, u là
chuyển vị
Phương pháp
này không phản ánh thực tế làm việc tuy nhiên đơn giản dễ áp dụng
-Hệ số kháng đàn hồi k
-Hệ số kháng
đàn hồi không phải là đặc trưng cơ lí của đất đá mà còn phụ thuộc vào các yếu tố
khác như diện tích truyền tải, cường độ gia tải, thế nằm của đất đá, độ cứng của
kết cấu
Vỏ hầm chịu
áp lực hướng tâm k
Với r là bán kính của hầm, Eo là mo đun biến dạng, u là chuyển vị
Câu25. Nguyên lí tính toán vỏ hầm dạng
thoải
Câu 26.Tính toán kết cấu vỏ hầm bằng
phương pháp thay thay( sơ đồ và nguyên lí tính toán, hệ cơ bản, phương trình
chính tắc, cách xác định các hệ số của pt chính tắc,nội lực cuối cùng ( xem câu 20- Cổng trường)
Câu 27.Kiểm tra tiết diện vỏ hầm bê tông
toàn khối
Câu 28. Các yêu cầu đối với khuôn trong vỏ
hầm( xem câu 35)
Câu 29. Các biện pháp mở diện thi công hầm(
phân tích ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng) ( xem câu 22)
Câu 30.Phương pháp đào toàn tiết diện
trong xây dựng hầm( nêu kn, vẽ sơ đồ, phân tích ưu nhược điểm)
Câu 31 Bê tông phun trong xây dựng hầm(
nêu kn, tác dụng, pp thi công , pt ưu nhược điểm) (xem câu 26)
Câu 32 Kết hầm chống hầm dạng neo( nêu cấu
tạo và nguyên lí làm việc, phân tích tác dụng qua các sơ đồ áp dụng) ( xem câu
25- cổng trường)
Câu 33 .Phương pháp đào phá đất
đá bằng máy đào dạng cần và TBM
Kyoshyroxd-NUCE
» Đề cương môn thiết kế và xây dựng hầm
» Đề cương môn thiết kế và xây dựng hầm-55cd2
All comments [ 0 ]
Your comments