Thiết kế và thi công cong trình ngầm đô thị - đại học kiến trục Hà Nội

Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thiết kế các công trình ngầm Chơng 1. Tổng quan về tính toán vỏ hầm I. Các phơng pháp tính toán kết cấu vỏ hầm. Do iu kin a cht phc tp, a dng, cỏc bin phỏp cụng ngh thi cụng cụng trỡnh ngm cng rt khỏc nhau nờn cú nhiu phng phỏp tớnh toỏn kt cu chng ng hm khỏc nhau c phỏt trin v ỏp dng. !" #$% Theo quan hệ với môi trờng đất đá xung quanh: & '!()!*+$#(,+ - '!+$./,0*1 )!234*5#+$,+6 cỏc phng phỏp tớnh toỏn kt cu chng ng hm cú th phõn thnh 3 nhúm chớnh ú l: 1. Nhúm th nht: tớnh toỏn kt cu khụng xột n s tỏc ng tng h gia kt cu chng v a tng, kt cu c tớnh toỏn vi ti trng ó c xỏc nh trc. Nhúm ny xem t ỏ l mụi trng bin dng cc b (mụ hỡnh Winkle) mt s phng phỏp tớnh toỏn kt cu theo xu hng ny l: Phng phỏp ca S.N Naumov; phng phỏp ca G.G Zurabov O.E Bugaev; Phng phỏp thay thanh ca Vin thit k tu in ngm Maxcva 2. Nhúm th hai: tớnh toỏn kt cu cú k n bin dng ca kt cu. Bin dng ny gõy nờn s nộn ộp v phớa mụi trng, v ỏp lc b ng (cũn gi l khỏng lc n hi) t phớa mụi trng tỏc ng tr li kt cu c k n trong tớnh toỏn. Vic xỏc nh khỏng lc n hi theo hai xu hng [2]. Nhúm th hai chn mụ hỡnh t ỏ xung quanh l nn bin dng ton b, quan nim t ỏ nh l bỏn khụng gian bin dng n hi. Mt s phng phỏp tớnh toỏn theo xu hng ny l: phng phỏp ca S.A Orlov; phng phỏp ca S.S avụv 3. Nhúm th ba: xem xột h gm hai yu t thng nht l mụi trng t ỏ v kt cu v chng, c gi l hờ kt cu t ỏ. Tng tỏc ca h (s cựng lm vic) din ra tu theo cỏc mụ hỡnh tng tỏc khỏc nhau nh ó xột phn trờn. Kho sỏt s cõn bng ca h kt cu t ỏ rỳt ra c cỏc c im c hc c trng cho tng tỏc ca h. Trong cỏc bi toỏn tớnh toỏn kt cu cụng trỡnh ngm, li gii gii tớch theo cỏc nhúm phng phỏp trờn, nht l i vi bi toỏn tng tỏc theo nhúm th 3 ch cú th nhn c trong mt s trng hp n gin. Trong nhng trng hp phc tp ngi ta 789 :3;<=> & Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội thng dựng cỏc phng phỏp s gii, phng phỏp ny hin ang c s dng rng rói v ngy cng phỏt trin do s ra i v phỏt trin khụng ngng ca cụng ngh mỏy tớnh. Cú th nờu lờn mt s phng phỏp ch yu sau: Phng phỏp sai phõn hu hn; phng phỏp phn t hu hn; phng phỏp phn t biờn Cỏc phng phỏp trờn c phõn bit theo bn cht ca cỏch ri rc hoỏ kt cu liờn tc v c lp thnh cỏc chng trỡnh phn mm tớnh toỏn vi s tr giỳp ca mỏy tớnh in t. Theo quan hệ với tải trọng do môi trờng đất đá xung quanh gây ra: 1. Tính theo tải trọng cho trớc ?:!@;#34+$ !";6A#4$!'+*B#:42A# +$A#CA#'+*BA# +6'/D$ $EFG);# ?HG:H*')!I?H!J /K<"3!:L8GM#)688L!!3#!!6LN# ??@;#3!HOA#6A##: P :# 8*Q')!?H!/ 789 :3;<=> - Trêng ®¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi 2. TÝnh theo chuyÓn vÞ cho tríc RQ5*3;#?$:@;#34+$ ?!";S$?A#;34*=5#+$ ,+A#;#4$!D$6! 2A#+$M3"A#$!#7TU::O 789 :3;<=> V Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội HI$:!/K<"M$!:WX#M#)6NFY$))6 WZ#$![\ >$!*')!$:!/H **"##]/;S$*HG?:# ! 3. Tính theo cơ học vật rắn biến dạng Z^34**M?A#*HU]M3"'!?H 34+$;!+$0+$(1J *$:$S$#;3!34* =5#,+/+$(8,++$( /#$+73"#:3$:M"MTJ ,+G$S$#+$ :#;+$ +$MM3"_M2 :#?;34O" II. Các mô hình nền Nhóm thứ nhất mô hình nền Winkler <G`?TA#,6?^34Da)6M$ M@S$#MU+5#2$+M3"% L0G1bNa0G1 !% L0G1J?;QA#D08#1 a0G1J$:01 NJD0E'QA#D108#c1 $M$!G$/:>#$!??M!'+$ P,d$34A#;A)!*2S6; )&6)-8&6e&FVbfN+$#VMU%PO' P/Q6,:O'3DQ6 S$?$Og?* MUhA#i43 789 :3;<=> h Trêng ®¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi j$#M!7$#)#?M!'+$ ;#6!*Q'G`A#;+d2S?;Q ))!?/+A#?;Q"$:/ +0"1P" M)!S$$U##M!MU# R?S$:$U M;QA#,+34 +$()!C.O/+$+6$ ?HAS$:$U M+!D$,Q +k!U:##*lS$'!+$ 3"M+m6$?HM+m/,Q+nF, $8#G*#oDG$+*#:#L*#:M@ #3;#*T '6DG$+"?p; Q5#+$($,+#:! Q6(O#:M@#X; M0;1O#: M@;U$"q01L?;QA#D0OG)! $:M3"4MA#a)1;U$";#X,?! S$?*'G2$*:34! 3"+$(#$ $:S$#DM3"4MC.OM3"A#D /]6#:+$2/NS$?`'G/+$ D$3:(k!:#:G$/ $!*3;#S$# DM3"!M^34*A#*H,4 '!+$ *oO$T$OS$?4 $!DN0,OG)@/g!"+#$1 >p&rsrR!Z#!t!*A#F,$ 8#G*#6o^34*^5$"G :3;* '!#p6/QOG`)!a)/#D% Y0G1bN&a0G1uN-a0G1 ! Y0G1J?;D 789 :3;<=> v Trêng ®¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi NJGM@; a0G1J$: Z#$?*']0M@*$:1$O $:"$qA#^*M?0#1g'O; Nhãm thø hai nÒn biÕn d¹ng toµn bé. 7"?^34DA#a)6?^ 34$:M3"!MN/$:M3"4M!@C $:!"E?6$::S$#!"E?w $:!,+G$S$#+$,M 3"!MG`$:"M+m#:;;Q !D$?TA#5 U!"E?9)J ,+G$S$#(,M#M3"$:' OEMT$M3"x!M3"#0!!1µ! 789 :3;<=> s Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội FU34B$:M3"!MG$:A#+$ 2"e#:*'!+$ 3;#B$:M3"!M#O34lM!+$ N+$OG)$y$34A#;A Mg'#+?TA#,OG)*T* B$:Q<+G$S$#!S$3;*=O #:M@/Q`OD$3:5$"$:A# G L*ZZ<#3!3.'!(3"P,d 3"PR?;QCT#ME,3/ A#,M?:#:,+G$S$#M@ /QD$3:5$"TEM:,FU34)!* z)!'3DQ?M!)!!;6UM? '{/*2//QD$3: #$6,+E'#$+$(' /#$ >!#ZW|!oG :3;,?!#P)!* :*Q'!+$3"POH)!*#: M@#G$:A#+G$S$#+$ )!$:M3"4MS$#,+^# #M3"$:' L!A#}W8#!#3.'!+$3" $E6M@*!'!E*! d2?M?!OE~5#(+#MN+$ (OG)$DE5##^##M3" $:'FU34*'33?DQA#7>z)! G :3;,?!+$$$?HG2 e"B$:'!+$M// *'!%*## 5$"6*^5$"6 *^MO34o!M!#*H>, ?G`OD$:$%3"M+mA#,M.Q6; Q,A# +$6A#,U$(#$6 'Q+3/A#, Nhóm thứ 3-cácphơng pháp của sức bền tổng quát. e#:s*+$(J,+*M?oO 2$B$:DU% Mô hình tơng tác đàn hồi: 8Q4$O#!+#$ *+$,+?WX!6We<6 R>9#69RX):oM:O/lS$5 789 :3;<=> Trêng ®¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi D M2$+!,+G$S$#D$!" €•$X)!JX6WNj#Gt)o^34*; $S$?%*S$#Q2$Q >p&rV&Re9#^34Q2$* +$J,+GU?H34+$(4$! EH0D$3:M'1M3"0L!!6$ Q1A#+$(,+<D$ $$w/? I;K ‚FYoM:2$Q! +$(J,+6By#/D*DG$+,2$+ $:,M3"$:0/!1,2$+$: ?0#$!16lO,2$+~!2$+IP"K#$ !8Q^34$S$?!2$*(J ,+!5,O6MDE+"$M!# M@d#:M?T3!!,M"8Q #P!/2$'+*+$(J,+ !,OQ+6G*S$#5#2$+/  2$+EGq5#(,+?!, O*,+/(P >2$S$:$U*+(@GS$: $U MA#?H34+$(0?H!,O:  M?HA#:M1?H34( C?H$:P??H$:/MDE( >!#*QPDU3$#$ :% + Gq!5#+/(%!,O:( OE!EdQ6EGq?M?!'4A# $:$:$: + N?pO;3!# 789 :3;<=> ƒ Trêng ®¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi + EGqO# + *A#(QQ+ + *A#,+/(P >!#!S$2$*H*5#( ,+!#HP##3"*5#( ,+% + 8*2J3„!+( + 8*QJ3„!+( + 8*QJ3„!Q++( + 8*QJ/+( + 8*/J3„! >3!D$,#!$UCDU2$ *Q5#(,+ 8*H*5#( /,+0*HJ *1#D+E3.'+*HA# !5$$…H.M$3†M@ #$$m$!*S$#5#E*M?A#/ EA#,2$+$:6/'+*A#( 6!"+$($.42$,#^34 FG :3;S$#:lOMl$4 789 :3;<=> r Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội !"*')! :$>U *-Xác định kích thớc cơ bản của vỏ công trình theo ph- ơng pháp Mỏ ( đào kín). 789 :3;<=> &f [...]... Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Nhng M1, H2, M1, H2 li ph thuc voo Mct =M1o + A1.o + H2o (hcv + f - Ccx ) +A2 (hcv + f - Ccv )o - Mo + A1.o - Ho (f - h -c ) + A2 (f - h - c ) o -Po.po -Go.go - Ev.ev -P.p -G.g -Et.et +Pp Hay: Mct = Ao o + M cto; Trong ú: Mcto - mụmen ca tt c cc lc cha bit trong h c bn; Mcto = M1o + H2o (hcv + f - Ccx ) - Mo -Ho (f - h - c) -Po.po... chỉnh thông qua các quá trình theo dõi quan sát tiến hành trong thời gian thi công công trình BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 12 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Mỗi loại vỏ chống đều phải có khả năng chống lại tải trọng tác dụng, khả năng biến dạng phù hợp với điều kiện địa chất và điều kiện làm việc Ngời thi t kế trong quá trình lựa chọn, xác định... = 2500kg/m3 và = 250 - 450 BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 14 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Kinh nghiệm và các đo đạc thực tế cho thấy các vì chống thép khi tính theo công thức của Terzaghi quá nặng, thừa bền và không kinh tế (trong các CTN tại Mỹ) áp lực thẳng đứng lớn nhất cần phải chống đỡ: B 1- Nửa chiều rộng vùng dẻo: k- Nghịch đảo của... dựng công trình ngầm đô thị 23 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Sơ đồ tính và hệ cơ bản Chn h c bn cho trng hp kt cu i xng chu ti trng i xng theo trc thng ng, khi ú Qv v Qb = 0 Ti trng ngũai gm: - p lc t thng ng : Po - p lc hụng tc dng lờn vũm : Ev - trng lng bn thõn vũm : Gv - thnh phn lc th tớch t nm ngang : Et - trng lng bn thõn tng : G - p...Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Kích thớc kết cấu vỏ công trình ngầm (chiều dầy) phụ thuộc chủ yếu vào đối tợng khai thác bên trong và điều kiện địa chất, do có nhiều loại công trình ngầm khác nhau, ở đây chỉ giới thi u một cách xác định kích thớc vỏ hầm loại đúc tại chỗ có dạng hình vòm tờng thẳng, với các loại hành dạng khác có thể căn cứ vào cách xác... rất nhiều song các công thức của Terzaghi và airey vẫn cho những kết quả tơng tự nhau khi k = 3; k = 5 và hoàn toàn trùng khớp khi k = 4 BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 16 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị index) 2.4 áp lực thẳng đứng tác dụng lên vỏ chống dựa theo chỉ số nóc (roof Theo các kết quả khảo sát thực nghiệm tiến hành tại các mỏ của... 1 à 02 = E0 1 à 2 Ni lc t ti nh vũm s l: BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 28 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Mo = M1 - H2.Ccx ; Ho = H2 ; Q0 = Q3 Ni lc ti tit din bt k trong vũm s tớnh ton theo cccụng thc: Mx = Mo + Ho.y - Px.px - Ey.ey ; Nx = (Ho - Ey).cos + Px.sin ; Qx = Px.cos -( Ho - Ey).sin Trong ú Px bao gm c trng lng bn thõn vũm a.2/... với tờng và đáy bằng lớp nén đàn hồi hữu hạn (chuyển vị biên ngoài của lớp đợc coi bằng không) có các đặc trng đàn hồi E0, à0 và có trọng lợng BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 21 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị (trọng lợng này sẽ gây ra áp lực chủ động lên tờng) Khi tính toán kết cấu ngầm đợc tách thành 3 phần riêng biệt (vòm, tờng và đáy) có... chiều dày đỉnh vòm của Đavđốp: BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 11 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị d 0 = 0,06 1 + l0 f kp Trong đó: do- Chiều dày đỉnh vòm (cm) lo Khâu độ sử dụng (m) = l0 , giá trị lấy theo bảng 9 (tr56-GTt2) f0 fo Chiều cao của vòm tính theo mép trong (chiều cao thông thuỷ) - Công thức xác định chiều dày đỉnh vòm của... 0- Độ bền nén đơn trục của đá phá huỷ; 0- Độ bền tại hiện trờng của khối đá, 1- Độ bền nén trong trạng thái 3 trục; 3- áp lực hạn chế (áp lực hông) p" = BM Xây dựng công trình ngầm đô thị 20 Đỗ Nh Tráng Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế và thi công công trình ngầm đô thị Chơng4.Tính toán vỏ hầm theo phơng pháp tách kết cấu ra khỏi môi trờng theo mô hình bán không gian đàn hồi chịu tải trọng cho . Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội Thi t kế các công trình ngầm Chơng 1. Tổng quan về tính toán vỏ hầm I. Các phơng pháp tính toán kết cấu vỏ hầm. Do iu kin a cht phc. :3;<=> r Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội !"*')! :$>U *-Xác định kích thớc cơ bản của vỏ công trình theo ph- ơng pháp Mỏ ( đào kín). 789 :3;<=> &f Trêng. :3;<=> V Trờng đại học Kiến Trúc Hà Nội HI$:!/K<"M$!:WX#M#)6NFY$))6 WZ#$![ >$!*')!$:!/H **"##]/;S$*HG?:# ! 3. Tính theo cơ học vật rắn biến dạng Z^34**M?A#*HU]M3"'!?H 34+$;!+$0+$(1J *$:$S$#;3!34* =5#,+/+$(8,++$( /#$+73"#:3$:M"MTJ ,+G$S$#+$