PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HẦM NATM

Ph−¬ng ph¸p thi c«ng hÇm NATM New Austrian Tunneling Method Qu¸ tr×nh h×nh thμnh vμ ph¸t triÓn ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p thi thi c c « « ng ng h h Ç Ç m m natm natm TVGS Phương pháp đượcápdụng phổ biếntrước NATM: PHƯƠNG PHÁP MỎ ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p m m á á TVGS ĐÀO HANG CHỐNG ĐỠ VÁCH HANG XÂY DỰNG KẾT CẤU VỎ ÉP VỮA SAU VỎ PHƯƠNG PHÁP MỎ CHỐNG ĐỠ HẦM BẰNG VÌ CHỐNG GỖ ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p m m á á TVGS CHỐNG ĐỠ HẦM BẰNG VÌ CHỐNG GỖ ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p m m á á TVGS CHỐNG ĐỠ HẦM BẰNG VÌ CHỐNG THÉP ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p m m á á TVGS -Hiệuquả chống đỡ chỉ có tạicácđiểmchống KÍCH THƯỚC VỎ HẦM LỚN Vậtthể rờirạc Vòm áp lực - Đất đátiếptụcbiếndạng, nứtvỡ, sụtlở cho đến khi hình thành vòm áp lực (Protodiakonov) -Phần đất đábêndưới vòm cân bằng đèlênkếtcấuvỏ như mộttải trọng, vỏ hầmlàkếtcấuchống đỡ ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p m m á á TVGS 1. Trạng thái đơn trục của tường hầm Sau khi đào, ứng suất của khối đá xung quanh tường hầm sẽ chuyển từ trạng thái ba trục thành đơn trục do việc đào đã làm mất lực đối kháng. 2. Biến dạng đỉnh vòm và vòm ngược. Sau đó, do cường độ kéo tập trung tại đỉnh vòm và vòm ngược của hầm, biến dạng của đá dần dần gia tăng tại đỉnh vòm và vòm ngược do cường độ kéo của đá không cao so với cường độ chòu nén 3. Tập trung của ứng suất nén. D o biến dạng kéo, cường độ kéo tại đỉnh vòm và vòm ngược giảm, ứng suất chòu nén cường độ cao sẽ tập trung ở vách tường hầm. 4. Vách tường hầm bò nứt ra Vách tường hầm bò nứt về phía trong hầm do đá bò nứt dưới tác dun g của ứn g suất ch ò u nén cao. Vùng biến dạng kéo Sau khi đào hầmtrạng thái ứng suấtcủa đá xung quanh hang chuyểntừ trạngtháinenbatrục thành nen đơntrục hoac hai truc Vùng đỉnh và đáy hang sẽ có xu hướng biếndạng vào phía trong nên tại đóxuấthiện ứng suấtkéotập trung. Hiện tượng nứtvỡ của đátại đỉnh và đáy hang sẽ tăng dầndo cường độ chịukéocủa đákém. Do đá ởđỉnh và đáy hang bị nứtvỡ nên tại đó ứng suấtkéo giảm, dẫn đến ứng suấtnénở vách hang tăng cao Q TRÌNH SẬP HANG ĐÀO KHI KHƠNG CHỐNG ĐỠ TVGS 4. Vách tường hầm bò nứt ra Vách tường hầm bò nứt về phía trong hầm do đá bò nứt dưới tác dụng của ứng suất chòu nén cao. 5. Gia tăng vùng biết dạng Khối đá nằm phía trên vòm hầm trở nên không ổn đònh do suy giảm sức chòu tải tại chân vòm hầm. Cuối cùng thì vùng bò biến dạng của vòm hầm sẽ diễn tiến theo đề x uất của K.Terzaghi Sức nén L ực kéo Hình. I-2 Quá trình sập của hầm do không chống đỡ (Bảng gốc của Rabcewicz và có sửa đổi) Vách hầm bò nứ t Vách hang bị nứtlở vào phía trong hầm khi ứng suấtnén tăng cao Do sự biến đổicủakhối đá kê chân vòm, khối đátrênđỉnh hang sẽ khơng ổn định và vùng sụtlở sẽ phát triểntheođề xuấtcủa Terzaghi NGĂN CHẶN SỰ BIẾN DẠNG CỦA KHỐI ĐÁ XUNG QUANH HẦM - BÊ TÔNG PHUN (SHOTCRETE): DUY TRÌ TRẠNG THÁI ƯS 3 TRỤC - NEO: LIÊN KẾT CÁC KHỐI ĐÁ BI BI Ệ Ệ N N PH PH Á Á P P KH KH Ố Ố I Đ I Đ Á Á XUNG QUANH H XUNG QUANH H Ầ Ầ M M TR TR Ở Ở TH TH À À NH K NH K Ế Ế T C T C Ấ Ấ U VÒM T U VÒM T Ự Ự CH CH Ố Ố NG Đ NG Đ Ỡ Ỡ KH KH Á Á I NI I NI Ệ Ệ M V M V À À C C Á Á C NGUYÊN T C NGUYÊN T Ắ Ắ C CƠ B C CƠ B Ả Ả N C N C Ủ Ủ A NATM A NATM TVGS [...]... n mũn TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 21 Thit b o quan trc úng vai trũ quan trng i vi cụng tỏc thit k v thi cụng ng hm Vic o ng sut, chuyn v ca v hm cú ý ngha c bit quan trng khi thi cụng hm 22 p lc ca nc ngm xut hin trong khi a tng cn phi gii phúng bng h thng thoỏt nc TVGS PHNG PHP THI CễNG HM NATM CC PHNG PHP CHNG HM TVGS PHNG PHP CHNG TRONG NATM Việc lựa chọn và áp dụng các hệ thống... Trong trờng hợp đào hầm qua vùng đất yếu có thể sử dụng một số giải pháp khác nh sau: - Dầm thép - Lới thép - Khoan phun gia cố V HM TRONG NATM TVGS Vỏ hầm cùng các hệ thống chống đỡ tạo thành kết cấu liên hợp giữ ổn định cho hầm Vỏ hầm là kết cấu bê tông đúc tại chỗ có chiều dày khoảng 3060cm Khác với các phơng pháp khác, trong phơng pháp NATM do đất đá đợc gia cố bằng các hệ thống nh đã nói ở trên nên... đỡ có tính chất quyết định đến sự thành công của phơng pháp NATM Việc chống đỡ phần hầm đã đào để đạt đợc mục đích chính là tạo hiệu quả cho vòm đất đá xung quanh để trở thành phần chịu lực chính của hệ thống Hệ thống chống đỡ hầm là một kết cấu liên hợp bao gồm khối đất đá xung quanh hầm và các kết cấu chống đỡ khác nhau nh neo, bê tông phun, dầm thép và các thi t bị khác Tuỳ theo từng điều kiện địa... v hm hon thin cng cn phi mng TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 11 Trong trng hp cn thit phi tng cng h thng chng (ban u) thỡ s dng cỏc thanh thộp, khung chng thộp v neo Tng chiu dy lp bờ tụng v hm s khụng cú li vỡ gim din tớch tit din hm 12 Thi gian v phng phỏp thi cụng v hm c quyt nh da trờn kt qu quan trc ca cỏc thit b do dac tai hien truong TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 13 V... tông phun không đợc quá dày TVGS PHNG PHP CHNG TRONG NATM CC PHNG PHP CHNG CHNG BNG CHNG Bấ TễNG PHUN BNG NEO CC P.PHP KHC TVGS PHNG PHP CHNG TRONG NATM CHNG BNG Bấ TễNG PHUN (SHOTCRETE) Bê tông phun đợc sử dụng trong quá trình thi công với mục tiêu là gia cố nhanh bề mặt đất đá xung quanh vỏ hầm và gơng đào sau khi đào xong một phân đoạn hầm Thông thờng bê tông phun là hỗn hợp gồm cát, xi măng...TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM GIN KHI NIM V NATM CA RABCEWICZ TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM CC NGUYấN TC C BN CA PHNG PHP THI CễNG HM NATM TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 1 Kt cu hm l t hp gia t ỏ v v hm, hm ch yu c chng bng khi ỏ xung quanh 2 Vỡ th, iu quan trng l phi gi bn vng ca khi... hợp gồm cát, xi măng có độ mịn cao, nớc và phụ gia đông cứng nhanh Hỗn hợp vật liệu này đợc phun trực tiếp lên bề mặt địa chất xung quanh vỏ hầm bằng một trong hai phơng pháp phun bê tông là phơng pháp trộn khô và phơng pháp trộn ớt TVGS PHNG PHP CHNG TRONG NATM CHC NNG CA Bấ TễNG PHUN 1 Tác dụng chống đỡ do liên kết với đá và độ bền chống cắt: - Liên kết với đất đá để phân bố và truyền tải trọng... lng ca vic o hm s tng nu cỏc h thng chng c thit lp mt cỏch thớch hp 6 H thng chng v v hm phi c lp t kp thi Lp t cỏc h thng chng quỏ sm hay quỏ mun s em li kt qu bt li Hn na, h thng chng cng khụng c quỏ mm hay quỏ cng Cỏc h thng chng cn cú mt mm do thớch hp duy trỡ cng ca khi ỏ xung quanh vach hang TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 7 xỏc nh thi gian thớch hp lp t h thng chng , cn phi... vũm v phn tng xa nhau TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 16 T quan im phõn b li ng sut, phng phỏp o ton tit din tt hn cỏc phng phỏp khỏc Khi phõn mnh s lm cho cht lng khi ỏ xung quanh gim i nhanh chúng do phõn b li ng sut 17 Phng phỏp o hm cú nh hng rt ln n khi ỏ xung quanh, chng hn chu k v s liờn tc ca vic o hm, thi gian thi cụng v hm, thi gian kt thỳc cỏc yu t ny cn c kim soỏt to ra kt cu liờn... TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 18 Mi b phn hm nờn cú hỡnh dng ng trũn nhm trỏnh ng sut tp trung bt li 19 Nu hm c thit k cú v kộp thỡ v hm bờn trong phi mng ng sut ct gia v ngoi v khi ỏ s khụng truyn vo v trong Cũn lc hng tõm s truyn cho kt cu v kộp TVGS KHI NIM V CC NGUYấN TC C BN CA NATM 20 Kt cu liờn hp ca khi ỏ v kt cu chng ban u phi hỡnh thnh trc khi thi cụng lp bờ tụng v hm trong Lp . Ph−¬ng ph¸p thi c«ng hÇm NATM New Austrian Tunneling Method Qu¸ tr×nh h×nh thμnh vμ ph¸t triÓn ph ph −¬ −¬ ng ng ph ph ¸ ¸ p p thi thi c c « « ng ng h h Ç Ç m m natm natm TVGS Phương pháp. C N C Ủ Ủ A NATM A NATM TVGS GIẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ NATM CỦA RABCEWICZ KH KH Á Á I NI I NI Ệ Ệ M V M V À À C C Á Á C NGUYÊN T C NGUYÊN T Ắ Ắ C CƠ B C CƠ B Ả Ả N C N C Ủ Ủ A NATM A NATM TVGS C C Ủ Ủ A. B Ả Ả N C N C Ủ Ủ A NATM A NATM TVGS C C Ủ Ủ A PHƯƠNG PH A PHƯƠNG PH Á Á P P THI CÔNG H THI CÔNG H Ầ Ầ M M NATM NATM C C Á Á C NGUYÊN T C NGUYÊN T Ắ Ắ C C CƠ B CƠ B Ả Ả N N KH KH Á Á I