Giáo trình thi công công trình ngầm bằng phương pháp đặc biệt phần 2 trường đh công nghiệp quảng ninh

Chƣơng THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGẦM TRONG ĐẤT ĐÁ CĨ HIỆN TƢỢNG PHỤT NỔ KHÍVÀ NỔ ĐÁ 5.1 Tổng quan 5.1.1 Hiện tƣợng nổ khí Làhiện tượng khí động học phức tạp, xảy giải phóng ứng suất đàn hồi tí ch tụ trạng thái giới hạn kèm theo tượng đất đá, khí, bụi bắn với tốc độ lớn kèm theo âm nổ Người ta giải thích tượng giả thuyết sau: - Do có vùng khícó áp suất lớn với lượng tí ch tụ Khi có đường hầm đào tới gần, lớp đá bảo vệ không đủ độ bền để bảo vệ vùng khícó áp lực qlớn Khi độ dày tới giátrị giới hạn, phát sinh “bục” đột ngột làm đất đá, khí, bụi văng vụ nổ - Hiện tượng giải thí ch qtrì nh lý hóa sau: Một phí a làkhícó áp lực cao, tương tác trương nở thể tí ch vùng tí ch tụ, phía đất đá bị tăng ứng suất làm giảm ổn định vàbền vững Trạng thái nổ xảy cân bị phávỡ 5.1.2 Hiện tƣợng nổ đá (xung đập) Khối đá xung quanh cơng trình điều kiện trường ứng suất cao màxảy tượng phiến đá bắn ra, với hông đường hầm cóhiện tượng đá bong tróc gọi lànổ đá Trong khối đá màkhai đào cơng trình ngầm (xưởng ngầm, đường hầm, đường lò khai thác ngầm, khu vực khai thác…) làm phân bố lại ứng suất tượng ứng suất tập trung khối đá xung quanh Sau ứng suất tập trung đạt đến giátrị định thìcóthể xảy nổ đá Trong q trình khai đào cơng trình ngầm, nổ đá tượng phản ánh ổn định khối đá xung quanh mạnh Nólàmột tai họa địa chất lớn thi cơng cơng trình ngầm Do tính phát sinh đột ngột, uy hiếp nghiêm trọng người thiết bị thi cơng cơng trình ngầm Nếu xử lý khơng thỏa 79 đáng, làm cho an tồn thi cơng vàgiữ ổn định khối đá cơng trì nh trở nên khó khăn, chísẽ tạo thành cố cơng trình đặc biệt nghiêm trọng Do nổ đá tượng động lực phức tạp, đến điều kiện hì nh thành vànguyên lýnổ đá cơng trình ngầm chưa có nhận biết thống Cóhọc giả cho nổ đá bị pháhủy cắt; có học giả vào kết thínghiệm vàquan sát đưa kết luận làdo pháhoại kéo giãn căng; cịn cómột quan điểm quátrình pháhoại khối đá phát sinh nổ đá phân làm giai đoạn pháhủy: bóc tách hình thành tấm, bẻ cắt thành cục, bắn bật cục mảng * Điều kiện xảy nổ đá: (1) Khi đào cơng trình ngầm hì nh thành khơng gian ngầm điều kiện hì nh học gây nổ đá (2) Sự tập trung vàphân bố lại ứng suất xung quanh khối đá tạo tí ch lũy lượng lớn lượng biến dạng đàn hồi khối đá xung quanh cơng trình ngầm, điều kiện động lực gây nổ đá (3) Sau khối đá tiếp nhận ứng suất giới hạn sinh khe nứt ban đầu, tập trung giải phóng lượng lượng biến dạng đàn hồi dư tức định mức độ bắn nổ đá (4) Thơng qua hình thức nổ đá xuất hiện, định tí nh chất đá xung quanh cơng trình, đặc trưng kết cấu khối đá, thời gian tích lũy vàgiải phóng lượng biến dạng đàn hồi dài hay ngắn * Căn dự đoán nổ đá Từ quy định vàthành nghiên cứu số quốc gia nhận thấy, sinh nổ đá na ná nhau, vấn đề giai đoạn thiết kế đo đạc cơng trì nh ngầm, vào điều kiện địa chất vạch để phán đốn phát sinh nổ đá có giátrị tham khảo hay không Dựa vào tiêu chuẩn phân loại khối đá công trình Trung Quốc cóthể đưa dự đốn nổ đá sau: (1) Khi Rc/max>7 không xảy nổ đá; (2) Khi Rc/max=4-7 phát sinh nổ đá nhẹ nổ đá mức độ trung bì nh; (3) Khi Rc/max