Ảnh hưởng của độ cứng kết cấu chống đỡ tức thời và thời điểm lắp đặt đến hệ số giải phóng ứng suất khi thi công hầm bằng phương pháp NATM

1 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu Trường Đại học Giao thông Vận tải hoàn thành luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Để hoàn thành luận văn nhận nhiều giúp đỡ thầy cô hướng dẫn, nhà khoa học, gia đình bạn bè Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Giao thông Vận tải giúp đỡ Tôi suốt trình học tập nghiên cứu, đặc biệt đến người hướng dẫn TS Nguyễn Phương Duy tận tình giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trong khuôn khổ thời gian tiến hành luận văn thạc sỹ Khoa học kỹ thuật, chưa hẳn giải triệt để hoàn thiện đầy đủ vấn đề đặt Chính vậy, Tôi chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học đồng nghiệp Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2016 Học viên cao học Nguyễn Văn Phương Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực có trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Tác giả luận văn Nguyễn Văn Phương Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 MỤC LỤC Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 DANH MỤC BẢNG BIỂU Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 DANH MỤC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Phương pháp NATM FDM : Phương pháp xây dựng hầm Áo : Phương pháp sai phân hữu hạn Phương pháp Convergence- : Phương pháp đường cong hội tụ Confinement FLAC: Fast chống đỡ Lagrangian : Chương trình tính số theo phương pháp Analysis of Continua Học Viên:Nguyễn Văn Phương sai phân hữu hạn - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Do nhu cầu giao thông ngày phát triển,việc xây dựng tuyến đường Bắc Nam qua nơi có núi đá giải pháp làm hầm qua núi giải pháp tối ưu nhất, rút ngắn hành trình tuyến Điều chứng minh công trình hầm xây dựng như: Hầm Hải Vân, hầm Cổ Mã, hầm qua đèo Ngang, hầm Phú Gia – Phước Tượng, hầm thuộc gói thầu số 4- dự án cao tốc Đà Nẵng- Quảng Ngãi , Những hầm xây dựng phương pháp NATM Trong thi công hầm phương pháp NATM, kết cấu chống đỡ tức thời có ý nghĩa vô quan trọng bảo vệ đất đá xung quanh hang đào kích thích hình thành vòm tự chịu lực đất đá Việc nghiên cứu ”Ảnh hưởng độ cứng kết cấu chống đỡ tức thời thời điểm lắp đặt đến hệ số giải phóng ứng suất thi công hầm phương pháp NATM” có ý nghĩa vô quan trọng định thành công hiệu hệ thống chống đỡ Mục đích nghiên cứu: Phân tích, đánh giá ảnh hưởng độ cứng thời điểm lắp đặt kết cấu chống đỡ đến hình thành vòm chịu lực xung quanh chu vi đào Nội dung nghiên cứu: • Cở sở lý thuyết nghiên cứu liên quan đến hệ số giải phóng ứng suất; • Kết cấu chống đỡ tức thời thời gian đặc trưng; • Nghiên cứu ảnh hưởng độ cứng kết cấu chống đỡ tức thời thời điểm lắp đặt đến hệ số giải phóng ứng suất; Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Các công trình hầm xuyên núi thi công phương pháp NATM Mục tiêu nghiên cứu: Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 Xác lập mối liên hệ độ cứng thời điểm lắp đặt kết cấu chống đỡ tức thời hệ số giải phóng ứng suất đất đá xung quanh chu vi đào Phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp nghiên cứu thực lĩnh vực giới nước Nghiên cứu ứng dụng phương pháp Convergence – Confinement xây dựng đường cong ứng xử đất đá xung quanh vỏ hầm Thiết lập đặc trưng ứng xử hệ thống chống đỡ tức thời Nghiên cứu trường hợp hàm độ cứng thời gian lắp đặt kết cấu chống đỡ thi công hầm NATM Cơ sở lý luận, thực tiễn đề tài: + Khoa học thiết kế, xây dựng khai thác hầm + Khoa học phương pháp thi công xây dựng hầm qua núi + Thực tiễn xây dựng dự án công trình hầm thực Việt Nam Kết cấu luận văn: Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn trình bày chương sau: Chương 1: Cơ sở lý thuyết nghiên cứu liên quan đến hệ số giải phóng ứng suất Chương 2: Kết cấu chống đỡ tức thời thời gian đặc trưng Chương 3: Nghiên cứu cứu ảnh hưởng độ cứng kết cấu chống đỡ tức thời thời điểm lắp đặt đến hệ số giải phóng ứng suất Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN HỆ SỐ GIẢI PHÓNG ỨNG SUẤT 1.1 Khái niệm chiều dài không chống đỡ thời gian đặc trưng Hang đào phương pháp chống đỡ sử dụng đào hầm điều kiện đá bị nén dần xuất khối đá khác đem đến nhiều thành công thất bại nhiều nơi giới hầu hết phương pháp thực Châu Âu Nhật Bản Thậm chí xem xét học rút báo cáo lại tài liệu hầm học đá người ta khó đưa kết luận phương pháp đáng tin cậy sử dụng để giải vấn đề với điều kiện Nỗ lực đưa báo cáo số xu hướng chung phương pháp chống đỡ hang đào điều kiện đá nén sau nghiên cứu đường hầm “hiện đại” Sự dịch chuyển bề mặt phụ thuộc vào thời gian cần nhận phân định rõ ràng với đặc tính lưu biến phụ thuộc vào thời gian khối đá Điều thực cách biểu diễn đồ thị hội tụ C so với khoảng cách từ mặt cắt ngang đo tới bề mặt hang đào x so với thời gian t (xem hình 1.1) Trong bề mặt gần với mặt cắt quan sát, tham số chủ yếu khoảng cách tới bề mặt; mặt khác bề mặt xa không ảnh hưởng phản ứng dường hầm điều chỉnh đặc tính lưu biến khối đá Theo miêu tả Sulem (1994), định luật sử dụng nhằm phân biệt hiệu ứng dịch chuyển bề mặt từ đặc tính phụ thuộc vào thời gian khối đá viết sau: C(x, t) = C∞ f(x) [1+ mg(t)] ( 1.0) Trong đó: x f(x)=1-( x + X )2 Học Viên:Nguyễn Văn Phương ( 1.0) - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 10  T   ÷ g(t) = 1-  t + T  n ( 1.0) Cho: X = khoảng cách có liên quan tới khoảng cách ảnh hưởng bề mặt T = Thời gian đặc trưng liên quan tới đặc tính phụ thuộc vào thời gian khối đá C∞= “hội tụ tức thời” có trường hợp tỉ lệ dịch chuyển vô hạn (không có ảnh hưởng phụ thuộc vào thời gian) C∞(1+m) = Hội tụ cuối n = số mũ lớn 0; trường hợp điển hình (theo Sulem cộng 1987a) n= 0.3 Hình 1-1: Phép đo hội tụ đặc trưng C (x,t) với thời gian t, tiến độ đào hầm x Ta thấy x/X≤ bề mặt không cách xa trạm quan sát, t/T≤10 thời gian đo hội tụ trạm quan sát tương đối ngắn, hội tụ C (x,t) phụ thuộc vào ảnh hưởng việc dịch chuyển bề mặt Ngược Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 71 biện pháp ổn định lớp lót không lắp đặt Các kết tương ứng khối đá đàn hồi tuyến tính thu phục vụ cho mục đích so sánh Hình 3-27: Mô hình sai phân hữu hạn 3D Khhu vực dẻo quanh đường hầm biểu thị Khối đá theo luật ứng suất-biến dạng Aydan Khi xem xét phân tích 2D hay 3D đường ứng suất biểu diễn đồ thị mặt phẳng (s, t) sau: s = ứng suất chuẩn trung bình = (σv + σh)/2 t= ứng suất sai lệch = (σv - σh)/2 Với : σv = ứng suất theo chiều dọc; σh= ứng suất theo chiều ngang Một lưu ý đưa mặt cắt ngang đặc trưng dọc trục đường hầm điều kiện 2D 3D; với đường ứng suất bề mặt đường hầm, với hang đào xuất Đồng quy với hang đào (ví dụ để chùng ứng suất xuất vành đai đường hầm mô hình 2D), đường ứng suất đỉnh/đáy vòm (C/I) cạnh tường (S), cho thấy ứng suất sai lệch (t) tăng lên ứng suất chuẩn (s) không đổi biểu diễn đồ thị đường nét đứt (Flac) Hình 50 C, I, S, khối đá giả thiết tuân theo luật ứng suất- biến dạng đẳng hướng, đàn hồi tuyến tính Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 72 Đường ứng suất có khác biệt đáng kể mô hình 3D xét ví dụ ảnh hưởng việc dịch chuyển bề mặt đường hầm mô Trong điều kiện này, với đường liền biểu thị hình 3.12 (Flac3D) ứng suất chuẩn trung bình s cạnh tường ban đầu tăng giảm sau mặt đường hầm xuyên qua mặt cắt Ứng suất chuẩn trung bình (S) lại tăng lên hoàn thành xong hang đào Ta rõ ràng quan sát xu hướng đặc tính đỉnh đáy vòm xảy ra, cạnh tường, nhiên lại tỉ lệ nghịch với giá trị t Hình 3-28: Đường ứng suất điểm C (đỉnh), I (đáy) S (cạnh tường) quanh đường hầm Khối đá có tính đàn hồi tuyến tính Điều kiện thất bại Xu hướng đặc tính nhấn mạnh ta kiểm tra, đánh giá đường ứng suất bề mặt đường hầm tiến hành đào hang Hình 3-31 minh họa lại minh họa đường ứng suất mặt phẳng (s, t) tham chiếu với luật ứng suất-biến dạng đàn hồi dẻo hoàn toàn khối đá Ta quan sát thấy ứng suất chuẩn trrung bình giảm ứng suất sai lệch tăng lên Ngay có xuất khu vực dẻo mặt cắt bất ngờ xảy thay đổi đường ứng suất bề mặt đường hầm tiến đến gần mặt cắt ngang Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 73 Hình 3-29: Đường ứng suất điểm F (bề mặt đường hầm) Khối đá có tính đàn hồi-dẻo hoàn toàn tuyến tính Hình 3-12 cho ta thấy miễn khối đá mặt cắt ngang trì trạng thái đàn hồi đường ứng suất tính toán sở FLAC3D làm cho ứng suất chuẩn trung bình tăng lên, đồng thời có thay đổi ứng suất sai lệch (dương cạnh tường âm đỉnh/đáy vòm) Khi mặt đường hầm tiến tới mặt cắt ngang xuyên qua mặt cắt ứng suất chuẩn trung bình giảm, với ứng suất sai lệch không đổi đến sai hỏng Nếu xem xét đánh giá đặc tính chịu nén khối đá cách dùng định luật ứng suất-biến dạng Aydan đàn hồi-dẻo hoàn toàn đường ứng suất quanh hầm tính bới FLAC3D thay đổi đáng kể Hình 3-14 ảnh hưởng bề mặt đường hầm xuyên qua xuất mở rộng khu vực dẻo (Hình 3-11).Ngược lại, kết đường ứng suất điều kiện 2D từ mã FLAC (đường nét đứt hình 3-14) cho biết ứng suất chuẩn trung bình giảm ứng suất lệch chịu điều kiện sai hỏng với cạnh tường đỉnh/đáy vòm Đường ứng suất hai mô hình đặc tính ( luật đàn hồi dẻo hoàn toàn luật ứng suất biens dạng Aydan) cho biết xu hướng đặc tính trường hợp, luật ứng suất-biến dạng Aydan làm giảm ứng suất chuẩn Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 74 Trên thực tế, trường hợp mà trạng thái ứng suất cuối cạnh tường đỉnh/đáy vòm đạt tới giá trị sai hỏng dư để mức độ biến dạng dao động để trì trạng thái ứng suất dọc nhánh đàn hồi-dẻo hoàn toàn định luật ứng suất biến dạng Aydan Hình 3-30: Đường ứng suất điểm C (Đỉnh), I (Đáy) S (cạnh tường) xung quanh đường hầm Khối đá có tính đàn hôi-dẻo hoàn toàn tuyến tính (Elpla) tuân theo quy luật ứng suất-biến dạng Aydan/ Hình 3-10 cho biết khu vực dẻo xung quanh đường hầm bề mặt (cho đặc tính đơn giản hóa nhất, kết thu với mô hình Ayda biễu diễn đồ thị) Lưu ý khu vực dẻo dịch chuyển theo hướng qua đường hầm tiến hành đào hầm Cùng với tăng lên khu vực dẻo, chuyển vị hướng tâm xảy sau đầu bề mặt đường hầm; lúc gây chuyển vị bề mặt minh họa Hình 3-15 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 75 Hình 3-31: Sự phân bố chuyển vị quanh đường hầm Khối đá có đặc tính theo quy luật ứng suất-biến dạng Aydan Mặt cắt ngang dọc trục Chuyển vị đường hầm lớn đưa Bảng 7, bảng cho biết mức độ khu vực dẻo; trường hợp 3D, chuyển vị hướng tâm tính toán khoảng hai đường kính đường hầm sau bề mặt đạt giá trị lớn Bên cạnh mô hình Aydan đàn hồi-dẻo hoàn toàn, người ta thu kết quy luật ứng suất-biến dạng cho đặc tính giòn Khi xem xét điều kiện tải hai mô hình đặc tính gần cho kết mức độ vực dẻo chuyển vị hướng tâm, với giá trị 3D cao chút so với kết thu điều kiện 2D Trong trường hợp, quy luật ứng suất-biến dạng đàn hồidẻo với đặc tính giòn cho biết xu hướng ước tính cao giá trị chuyển vị mức độ khu vực dẻo Phân tích 3D Rpl(m) 2D umax(cm) Rpl(m) umax(cm) Dẻo hoàn toàn 7.4 5.6 7.0 3.8 Giòn 18.4 53.9 18.7 41.0 Aydan 8.2 6.4 7.7 4.7 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 76 Nếu ta ý tới mô hình biến dạng đường hầm khối đá trước sau bề mặt đường hầm ta thấy chuyển vị hướng tâm dường phân bổ Hình 3-16 Biến dạng khối đá bắt đầu xảy khoảng nửa đường kính trước bề mặt xuyên qua (khoảng 12m trước) đạt tới giá trị lớn khoảng hai đường kính sau bề mặt (16 m sau) Chuyển vị hướng tâm bề mặt dao động từ 0.15 đến 0.25, chuyển vị cuối phụ thuộc vào mô hình ứng suất-biến dạng xem xét Hình 3-32: Sự phân bố chuyển vị hướng tâm quanh đường hầm Khối đá có đặc tính tuân theo quy luật đàn hồi-dẻo hoàn toàn (ELPLA) quy luật ứng suất-biến dạng Aydan Mặt cắt ngang trục dọc Một vấn đề xem xét biến dạng khối đá phân bố chuyển vị theo chiều ngang trước bề mặt minh họa Hình 3-17 Đồ thị nhằm giải thích chuyển vị ngang xảy lõi đá tiến hành đào đường hầm xuyên qua phần mặt cắt Ta cần ý chuyển vị ngang lớn xảy với mô hình đàn hồi-dẻo giòn ảnh hưởng trình đào hầm dịch chuyển phía sau bề mặt đến khoảng cách khoảng nửa lần đường kính đường hầm Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 77 Hình 3-33: Sự phân bố chuyển vị ngang trước bề mặt đường hầm Ba mô hình đặc tính khối đá xem xét Mặt cắt ngang dọc trục Thực phân tích thiết kế đường hầm tăng lên cách sử dụng giải pháp vi phân đóng phương pháp số việc tăng mức độ phức tạp lên cần thiết sẵn có Tuy nhiên ta rõ ràng thấy điều kiện đá chịu nén phép phân tích thu giá trị kết hợp quan sát giám sát, phần thiếu thiết kế thi công hầm 3.5 Kết luận: Với khảo sát cho thấy, phương pháp convergence – confinenment công cụ trợ giúp thiết kế đắc lực để có thời điểm chống đỡ thích hợp Điều hoàn toàn khác biệt với phương pháp thiết kế hầm truyền thống theo nguyên tắc “gia cố sớm, lắp dựng vỏ nhanh” coi kết cấu gia cố kết cấu chống tạm chịu tải trọng đát đá lở rời mà bỏ qua khả tự mang tải khối đá Sử dụng phương pháp Convergence-Confinement cho thấy rõ đường hầm có cần chống đỡ hệ thống hay không Cách xác định Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 78 thường thực việc phân tích giá trị độ dày khu vực dẻo yếu tố biến dạng hướng tâm quanh đường hầm áp suất Khi xuất kết cầu chống đỡ phát triển chuyển vị hướng tâm tường hầm ảnh hưởng tới tải trọng kết cấu chống đỡ thông qua mối quan hệ tuyển tính thường đặc trưng hệ số góc (k) gọi độ cứng hỗ trợ Phương pháp Convergence-Confinement áp dụng với lỗ trống hình cầu lỗ trống hình tròn điều kiện ứng suất-biến dạng bề mặt hố đào đường hầm ước tính mức độ xấp xỉ định Đường cong đặc tính kết cấu chống phản ánh khả làm việc kết cấu chống (bêtông, bê tông phun, néo đá hay thép hình,…) xây dựng dựa mối quan hệ tuyến tính ứng suất gia cố kết chuyển vị cho mặt cắt gia cố đơn vị chiều dài theo trục hầm Tuy nhiên, toán dừng lại mô hình đàn dẻo trường ứng suất ban đầu thuỷ tĩnh Do vậy, mô hình phá huỷ như: đàn dẻo không đồng nhất, đàn nhớt, đàn dẻo, dòn…với trường hợp hầm nằm đất đá có trường ứng suất không thuỷ tĩnh, hay hình dạng không tròn cần nghiên cứu hoàn thiện để phương pháp convergence – confinenmant ứng dụng rộng rãi công tác thiết kế hầm Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận *) Lựa chọn thiết kế kết cấu chống hợp lý yêu cầu khó khăn lĩnh vực xây dựng công trình ngầm mỏ, đặc biệt gặp phải tai biến địa chất phức tạp Trong trường hợp gặp phải khối đá mềm yếu, bị nén ép mạnh, tổ hợp kết cấu chống cần thiết phải có tính gia cố khối đá, ngăn chặn tượng phong hóa vỡ vụn trương nở, cho phép khối đá dịch chuyển đến mức giới hạn, phù hợp với khả nhận tải cho kết cấu chống *) Phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ dùng để đánh giá sơ điều kiện tĩnh bề mặt hố đào cho biết dấu hiệu cần thiết tới việc dùng gia cố-chống đỡ nhằm tạo nên tính bền vững cho đường hầm *) Phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ phần cách tiếp cận hợp lý sử dụng cách tính toán phân tích Phương pháp dựa phân tích trạng thái ứng suất biến dạng phát sinh đá quanh đường hầm *) Phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ công cụ trợ giúp thiết kế đắc lực để có thời điểm chống đỡ thích hợp Điều hoàn toàn khác biệt với phương pháp thiết kế hầm truyền thống theo nguyên tắc “gia cố sớm, lắp dựng vỏ nhanh” coi kết cấu gia cố kết cấu chống tạm chịu tải trọng đất đá lở rời mà bỏ qua khả tự mang tải khối đá *) Các phép đo giám sát đường hầm đóng vai trò quan trọng việc hiệu chỉnh thông số địa việc xác minh điều kiện ổn định có xuất gia cố đá chống đỡ trình thi công Do có nhiều phép phân tích cần thiết phân tích ngược mô hình tính toán đường hầm nên thực nhanh chóng dễ dàng giải thích Với mục đích phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ hoàn toàn thích hợp sử dụng Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 80 *) Đối với phương pháp NATM thi công hầm: Hệ thống chống đỡ phải lắp đặt kịp thời Lắp đặt hệ thống chống đỡ sớm hay muộn đem lại kết bất lợi Hệ thống chống đỡ không mềm hay cứng Các hệ thống chống đỡ cần có độ mềm dẻo thích hợp để trì cường độ khối đá Nếu hệ thống chống đỡ lắp đặt sớm, áp lực tác dụng lên kết cấu chống đỡ cao Mặt khác áp lực tiếp tục tăng lên lắp đặt hệ thống chống đỡ chậm Hệ thống chống đỡ lắp đặt lúc có khả giảm tải trọng đến nhỏ Nếu hệ thống chống đỡ cứng đắt, mềm khối đá biến dạng nhiều, tải trọng tác dụng lên hệ thống chống đỡ cao Tải trọng tác động lên hệ thống chống đỡ giảm đến nhỏ hệ thống chống đỡ có độ mềm dẻo thích hợp *) Biến dạng khối đá phải ngăn chặn hợp lý Phải thiết lập hệ thống chống đỡ để ngăn chặn giãn nở (tơi) nguy đổ sập khối đá Nếu hệ thống chống đỡ thiết lập cách thích hợp chất lượng việc đào hầm tăng đồng thời đảm bảo hiệu kinh tế Nếu biến dạng cho phép vượt giới hạn, vùng biến dạng dẻo quanh hầm phát triển khe nứt xuất “Ngăn chặn biến dạng” nghĩa giảm thiếu tối đa biến dạng xung quanh hầm biến dạng xảy đào hầm tránh khỏi, ví dụ biến dạng đàn hồi biến dạng nổ mìn Vì thế, giới hạn biến dạng cho phép cần đề ứng loại hệ thống chống đỡ cập nhật từ kết đo đạc quan trắc Địa kỹ thuật *) Bản chất lý thuyết NATM tận dụng khả tự chống đỡ đất đá quanh hầm cách lựa chọn quy trình đào phù hợp, gia cố thời điểm hợp lý thông qua số liệu đo đạc quan trắc thực tế Kiến nghị Phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ dừng lại mô hình đàn dẻo trường ứng suất ban đầu thuỷ tĩnh Do vậy, mô hình phá huỷ như: đàn dẻo không đồng nhất, đàn nhớt, đàn dẻo, dòn…với trường hợp hầm nằm đất đá có trường ứng suất không thuỷ tĩnh, hay hình dạng Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 81 không tròn cần nghiên cứu hoàn thiện để phương pháp đường cong Hội tụ - chống đỡ ứng dụng rộng rãi công tác thiết kế hầm Cần phải xem việc áp dụng loại kết cấu chống đỡ thi công hầm chương trình thử nghiệm, nghĩa phải theo dõi, điều chỉnh kịp thời trường Các kết thu sau sở khoa học cho công tác thiết kế, chống giữ tương lai./ Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thế Phùng (2012), Thiết kế hầm giao thông, NXB xây dựng, Hà Nội [2] Viện sỹ L.V.Makốpski (2010), Công trình ngầm giao thông đô thị, NXB Xây dựng, Hà Nội [3] AFTES (2011), Recommendation on the Convergence – Confinement Method, Version 1, approved by the Technical Committee [4] Aydan Ö., Akagi T., Kawamoto T (1993), The squeezing potential of rock around tunnels:theory and prediction, Rock Mechanics and Rock Engineering, 2, pp l37-163 [5] Barla G (1995), Squeezing rocks in tunnels, ISRM News Journal, 3/4, pp 44-49 [6] Barla G., Borgna S (1999), Squeezing behaviour of tunnels: a phenomenological approach, Gallerie, 58, pp 39-60 [7] Barla M (2000), Stress paths around a circular tunnel, Rivista Italiana di Geotecnica, Italian Geotechnical Journal, 34, 1, pp 53-58 [8] Barton N., Lien R., Lunde I (1974), Engineering classification of rock masses for the design of tunnel supports, Rock Mechanics, 6, 4, pp 189239 [9] Bieniawski Z.T (1984), Rock mechanics design in mining and tunnelling, Bulkema, Rotterdam http://infoscience.epfl.ch/record/27566 [10] Brady B.H.G., Brown E.T (1985), Rock mechanics forunderground mining, Chapman & Hall, London [11] Carranza-Torres C , Fairhurst C (1999), The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek-Brown failure criterion, Int.J.Rock Mech Min.Sci., 36, pp 777-809 [12] EFNARC (1996), European Specification for Sprayed Concrete, ISBN 9522483 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 83 [13] Gioda G., Cividini A (1996), Numerical methods for the analysis of tunnel performance in squeezing rocks, Rock Mechanics and Rock Engineering, 29, 4, pp 171-193 [14] Giovan B., (2002), Tunnelling mechanics tunnelling under squeezing rock conditions, Politecnico di Torino [15] Hoek E., Brown E.T (1997), Practical estimates of rock mass strength, Int J Rock Mech Min Sci., 34, pp 1156-1186 [16] Hoek E (1998), Tunnel support in weak rock, Sedimentary Rock Engineering, ISRM Regional Symposium, Taipei, O Chin-Der ed., pp 281-292 [17] Hoek E (1998), Reliability of Hoek-Brown estimates of rock mass properties and their impact on design, Int J Rock Mech Min Sci., 35, pp 63-68 [18] Hoek E., Marinos P (2000), Predicting tunnel squeezing problems in weak heterogeneous rock masses Tunnels and Tunnelling International, pp 45-51: part one; pp 33-36: part two [19] Hoek E., Brown E.T (1980), “Underground Excavations in Rock” st Edn., The Institution of Mining and Metallurgy, London, ISBN: 0419160302, pp:527 [20] International Society for Rock Mechanics (ISRM) (1994), Comments and recommendations on design and analysis procedures for structures in argillaceous swelling rock, Int J Rock Mech Min Sci., 31, [21] ITASCA Inc (1996), FLAC 3D Fast Lagrangian Analysis of Continua, Version 1.1, User’s manual [22] Ladanyi B (1993), Time-dependent response of rock around tunnels, Comprehensive Rock Engineering, Pergamon Press J.A.Hudson ed., vol 2, pp 78-112 [23] Lambe T.W (1967), The stress path method, Journal Soil Mechanics Foundation Division, ASCE, pp 309-331 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 84 [24] Lunardi P (2000), Design and constructing tunnels – ADECO-RS approach, Tunnels and Tunnelling International, Special supplement May [25] Lunardi P., Bindi R (2001), The evolution of reinforcement of the advance core using fibre glass elements for short and long term stability of tunnels under difficult stress-strain conditions: design, technologies and operating methods, Progress in Tunnelling after 2000, AITES-ITA 2001 World Tunnel Congress, 2, pp 309-322 [26] Moritz A.B (1999), Ductile support system for tunnels in squeezing rock, Doctoral Thesis, Department of Civil Engineering, Technical University Graz [27] NHI (March 2009), Technical Manual for Design and Construction of Road Tunnels – Civil Elements, FHWA-NHI-09-010 [28] Panet M., Guenot A (1982), Analysis of convergence behind the face of tunnel, Proceeding of the International of Mining and Metallurgy, London, pp: 197-204 [29] Oreste P.P (2003), Analusis of structural interaction in tunnel using the convergence-confinement approach Tunnel, Underround Space Technol [30] Panet M., Guenot A (1982), Analysis of convergence behind the face of a tunnel, Tunnelling 82, IMM, Brighton, pp 199-204 [31] Panet M (1995), Le calcul des tunnels par la mesthode covergrece – confinement”, Presses de I’escole nationale des Ponts et chaussées, Pari ISBN: 2859782303, pp:177 [32] Rechteiner G.F Lombardi G (1974), Une methode de calcul elastoplastique de I’etat de tension et de deformation autour d’une cavite souterraine, Proceedings of the rd Congress on Advances in Rock Mechanics, International Society for Rock Machanics, pp: 1049-1054 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016 85 [33] Ribacchi R., Riccioni R (1977).” Stato di sforzo e deformazione intorno ad una galleria circolare” Gallerie e Grandi Opere Sotterranee [34] Roger T.F., (2013), Finite element methods for engineers, Imperial college London [35] Schubert W., Schubert P (1993), Tunnels in squeezing rock: Failure phenomena and counteractions Assessment and prevention of failure phenomena in rock engineering, International Symposium [36] Sulem J., Panet M., Guenot A (1987), Closure analysis in deep tunnels, Int.J.Rock Mech Min Sci & Geomech.Abstr., 24, 3, pp 145-154 [37] Sulem J (1994), Analytical methods for the study of tunnel deformation during exavation, Gellerrie in condizioni, MIR ’94, Torino, G.Barla ed., pp 301-317 [38] Terzaghi K (1946), Rock defects and loads in tunnel supports Rock tunneling with steel supports, R.V Proctor and T.L White eds., The Commercial Shearing and Stamping Co., Youngstown, Ohio, pp 17-99 Học Viên:Nguyễn Văn Phương - Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật 06/2016