Đang tải... (xem toàn văn)
Trong lĩnh vực xây dựng công trình ngầm dân dụng và công nghiệp, các vỏ chống xây bằng gạch, đá đã được sử dụng trong thời kỳ phát triển đầu tiên. Ngày nay, do tiến bộ kỹ thuật, do các yêu cầu về tiến độ thi công, nên các loại kết cấu đó được thay thế bằng các kết cấu từ bê tông, ở dạng bê tông phun cũng như bê tông cốp pha đổ tại chỗ. Vỏ chống bê tông và bê tông cốt thép được dùng để chống giữ các đường lò các công trình ngầm dân dụng và công nghiệp có thời hạn phục vụ lớn, tiết diện lớn. Vỏ chống bê tông được sử dụng cho các đường lò chịu áp lực lớn, không chịu ảnh hưởng của các công tác khai thác như các đường lò, hầm trạm sân giếng, các đường lò xuyên vỉa chính, đoạn cửa của các đường lò mở từ phía ngoài mặt đất. Riêng vỏ chống bằng bê tông cốt thép liền khối được dùng để chống giữ các đường lò cơ bản quan trọng nhất, hoặc các đoạn lò có áp lực mỏ lớn phân bố không đều, hoặc có tác dụng không đối xứng. Đây là những vỏ chống có tính liền khối lớn, có khả năng cách nước cao, khả năng chịu lực rất lớn có thể sử dụng trong những điều kiện khác nhau với nhiều dạng độ bền khác nhau. Ngày nay, do tiến bộ kỹ thuật, do các yêu cầu về tiến độ thi công, nên các loại kết cấu đó được thay thế bằng các kết cấu từ bê tông, ở dạng bê tông phun cũng như bê tông cốp pha đổ tại chỗ. Với vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép dạng vòm 3 tâm tường thẳng, thành phần tự trọng vỏ chống ảnh hưởng đáng kể đến giá trị nội lực trong vỏ chống , do đó ảnh hưởng đến việc kiểm tra bền cho vỏ chống. Việc sử dụng vỏ dạng vòm ba tâm cho phép giảm đáng kể được tiết diện đào và tăng đáng kể tiết diện sử dụng so với dạng vòm một tâm tường thẳng đứng. Tuy nhiên do hình dạng phức tạp nên trong quá trình thiết kế đồ án môn học đồ án tốt nghiệp hình dạng vỏ này ít được đề cập. Việc chính xác hóa giá trị tự trọng, hoàn thiện sơ đồ tính góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán vỏ chống bê tông dạng 3 tâm tường thẳng đứng. Do vậy, việc nghiên cứu sự ảnh hưởng của tự trọng vỏ chống bê tông đến giá trị nội lực trong vỏ chống là điều cần thiết.
1 ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng tự trọng vỏ chống bê tông đến giá trị nội lực vỏ chống MỤC LỤC [1] Trang MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG I Đặt vấn đề CHƯƠNG II Vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép 2.1 Các công trình ngầm mỏ 2.2 Trong công trình ngầm giao thông, thủy lợi, thủy điện CHƯƠNG III Tính toán kết cấu bê tông liền khối, gạch đá 3.1 Tính toán sơ vỏ chống bê tông, gạch đá liền khối 3.1.1 Các công thức xác định sơ kích thước vỏ chống 3.1.2 Tính chiều cao vòm 3.1.3 Bán kính cong vòm bán nguyệt góc mở vòm 3.1.4 Chiều dày đỉnh vòm 3.1.5 Chiều dày chân vòm dcv 3.1.6 Các kích thước khác 3.2 Tính toán nôi lực kết cấu chống 3.3 Tính toán kết cấu ngầm dạng vòm có tường thẳng 3.3.1 Vỏ hầm dạng vòm có tường thẳng, trục kết cấu không liên tục 3.3.2 Vỏ hầm dạng vòm, tường thẳng có trục kết cấu liên tục 3.4 Những hạn chế 3.5 Ví dụ tính toán kết cấu bê tông liền khối CHƯƠNG IV Mô tự trọng vỏ chống 4.1 Mô hình xác hóa 4.1.1 So sánh mô hình hình thang mô hình xác hóa 4.1.2 Phân tích mô hình xác hóa 4.2 Mô toán với phần mềm Abaqus 4.2.1 Mô so sánh vòm tâm với phương pháp hình thang phương pháp xác hóa 4.2.2 Mô thay đổi chiều dày vỏ chống 4.2.3 Mô thay đổi độ cứng vỏ chống bê tông 4.3 Kết luận CHƯƠNG V Kết luận kiến nghị khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 6 11 31 31 31 32 33 33 33 33 34 34 35 48 49 50 58 58 58 58 59 59 63 65 68 69 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang [2] Bảng 2.1 Giá trị mác bê tông với giá thành, thời gian thi công Bảng 2.2: Yêu cầu kiểm tra nghiệm thu cốt thép khối đổ Bảng 2.3: Thông số lỗ khoan vữa lấp đầy Bảng 2.4 Bảng tra hệ số kΦ Bảng 3.1 Giá trị f β Bảng 3.3 Giá trị hàm số Φi Bảng 3.4 Các hàm số ρ1 ÷ ρ6 Bảng 3.5 Giá trị hàm số ρ7 ÷ ρ10 Bảng 3.6 Giá trị hàm ηi Bảng 3.7 Giá trị nội lực vỏ vòm Bảng 3.8 Tính giá trị momen Bảng 3.9 Bảng tính lực dọc, lực cắt Bảng 3.10 Độ lệch tâm M, N Bảng 4.1 Kích thước theo phương pháp xác hóa từ phần mềm Autocad Bảng 4.2 Giá trị tự trọng Bảng 4.3: Kết so sánh giá trị ứng suất hai phương pháp Bảng 4.4 Kết so sánh thay đổi tiết diện kết cấu chống Bảng 4.5 Kết so sánh thay đổi độ cứng kết cấu chống với E thay đổi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CTN: Công trình ngầm QLKT: Quản lý kỹ thuật KCC: Kết cấu chống CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ [3] 18 23 27 30 32 39 44 45 47 54 55 56 56 60 60 61 65 67 Trong lĩnh vực xây dựng công trình ngầm dân dụng công nghiệp, vỏ chống xây gạch, đá sử dụng thời kỳ phát triển Ngày nay, tiến kỹ thuật, yêu cầu tiến độ thi công, nên loại kết cấu thay kết cấu từ bê tông, dạng bê tông phun bê tông cốp pha đổ chỗ Vỏ chống bê tông bê tông cốt thép dùng để chống giữ đường lò công trình ngầm dân dụng công nghiệp có thời hạn phục vụ lớn, tiết diện lớn Vỏ chống bê tông sử dụng cho đường lò chịu áp lực lớn, không chịu ảnh hưởng công tác khai thác đường lò, hầm trạm sân giếng, đường lò xuyên vỉa chính, đoạn cửa đường lò mở từ phía mặt đất Riêng vỏ chống bê tông cốt thép liền khối dùng để chống giữ đường lò quan trọng nhất, đoạn lò có áp lực mỏ lớn phân bố không đều, có tác dụng không đối xứng Đây vỏ chống có tính liền khối lớn, có khả cách nước cao, khả chịu lực lớn sử dụng điều kiện khác với nhiều dạng độ bền khác Ngày nay, tiến kỹ thuật, yêu cầu tiến độ thi công, nên loại kết cấu thay kết cấu từ bê tông, dạng bê tông phun bê tông cốp pha đổ chỗ Với vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép dạng vòm tâm tường thẳng, thành phần tự trọng vỏ chống ảnh hưởng đáng kể đến giá trị nội lực vỏ chống , ảnh hưởng đến việc kiểm tra bền cho vỏ chống Việc sử dụng vỏ dạng vòm ba tâm cho phép giảm đáng kể tiết diện đào tăng đáng kể tiết diện sử dụng so với dạng vòm tâm tường thẳng đứng Tuy nhiên hình dạng phức tạp nên trình thiết kế đồ án môn học đồ án tốt nghiệp hình dạng vỏ đề cập Việc xác hóa giá trị tự trọng, hoàn thiện sơ đồ tính góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán vỏ chống bê tông dạng tâm tường thẳng đứng Do vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng tự trọng vỏ chống bê tông đến giá trị nội lực vỏ chống điều cần thiết Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo vòm tâm thường dùng: a) Vòm thấp dạng nửa ô van b) Vòm cao nửa ô van đứng [4] Một số hình ảnh minh họa vòm tâm thực tế: Hình 1.2 Union Station Rotunda Hình 1.3 Cổng vòng cung Gateway Arch, St Louis Hình 1.4 Cổng dẫn nước Roma Hình 1.5 Cầu Askew Trong thời gian qua có nhiều tác giả nước quan tâm nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính toán vỏ chống bê tông bê tông cốt thép PGS.TS.Phí Văn Lịch, GS.TS.Nguyễn Quang Phích, GS.TS.Võ Trọng Hùng Việc tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính toán cần thiết • Mục tiêu đề tài nhằm: Chính xác hóa sơ đồ tính toán kết cấu vỏ chống bê tông có dạng vòm ba tâm, tường thẳng thi công xây dựng công trình ngầm dân dụng công nghiệp • Với nghiên cứu giúp tối ưu xác hóa lại tính toán việc sử dụng vỏ chống bê tông công trình ngầm có dạng vòm tâm nói riêng tất công trình ngầm nói riêng [5] CHƯƠNG II VỎ CHỐNG BÊ TÔNG, BÊ TÔNG CỐT THÉP Giới thiệu phương pháp chống giữ lò bằng, lò nghiêng với vỏ chống bê tông liền khối 2.1 Các công trình ngầm mỏ a Phạm vi sử dụng Vỏ chống bê tông bê tông cốt thép dùng để chống giữ đường lò có thời hạn phục vụ lớn, chịu áp lực mỏ lớn, không chịu ảnh hưởng công tác khai thác đường lò, hầm trạm sân giếng, đường lò xuyên vỉa chính, đoạn cửa đường lò mở từ phía mặt đất Riêng vỏ chống bê tông cốt thép liền khối dùng để chống giữ đường lò quan trọng nhất, đoạn lò có áp lực mỏ lớn phân bố không đều, có tác dụng không đối xứng Đây vỏ chống có tính liền khối lớn, có khả cách nước cao, khả chịu lực lớn sử dụng điều kiện khác với nhiều dạng độ bền khác Đây dạng kết cấu vỏ chống sử dụng nhiều để chống giữ đường lò mỏ nước ta, dạng vỏ chống sử dụng hiệu để chống giữ hàng nghìn mét lò mỏ Mạo Khê b Ưu nhược điểm - Ưu điểm: độ bền vững cao, khả chống cháy tốt, sức cản khí động học nhỏ, tính chống thấm vỏ chống tốt, vỏ chống đất đá bao quanh có liên kết tốt có lợi cho làm việc vỏ chống - Nhược điểm: khả chịu tải sau lắp dựng, không phát huy hiệu điều kiện tải trọng đất đá phân bố không giá trị dịch chuyển biên lò lớn (vượt 50mm) Trong đa số trường hợp, đòi hỏi phải áp dụng biện pháp chống tạm trước thi công lắp dựng vỏ chống bê tông liền khối, kết làm tăng chi phí thi công Khi sử dụng loại vỏ chống bê tông liền khối môi trường có tính ăn mòn, xâm thực lớn, tuổi thọ kết cấu chống giảm c Đặc điểm cấu tạo: Về hình dạng, vỏ chống liền khối có dạng sau: vỏ chống bê tông hình vòm, tường thẳng; vỏ chống bê tông hình vòm, tường thẳng có vòm ngược; vỏ chống bê tông hình vòm, tường cong, có vòm ngược (bao gồm hình tròn); vỏ chống bê tông phun; vỏ chống bê tông với cốt thép mềm; vỏ chống bê tông với cốt thép cứng Trong đó, kết cấu vỏ chống bê tông hình vòm, tường thẳng đứng sử dụng rộng [6] rãi nhất, dạng kết cấu chịu áp lực lớn theo phương thẳng đứng tốt Dạng kết cấu vỏ chống hình vòm, tường cong sử dụng khối đá xuất áp lực hông lớn Trong trường hợp xuất áp lực đất đá phía sử dụng dạng kết cấu vỏ chống có vòm ngược vỏ chống hình tròn Để tăng phạm vi áp dụng loại vỏ chống này, đảm bảo cho khả làm việc bình thường vỏ chống điều kiện mức độ dịch chuyển biên lò lớn, kết hợp vỏ chống bê tông liền khối với lớp vật liệu lấp đầy sau khoảng trống giữ bề mặt vỏ chống với đất đá bao quanh có tính linh hoạt Do khả chịu kéo bê tông nên lực gây ứng suất kéo vỏ chống bê tông lớn đòi hỏi phải bố trí cốt thép vỏ chống Cốt thép chịu lực đường kính thay đổi từ đến 25mm lắp dựng theo phương vuông góc với trục dọc đường lò, chiều dầy lớp bê tông bảo vệ lấy theo quy phạm bê tông cốt thép hành Trong thực tế, biến đổi biểu đồ mômen dọc theo vỏ chống mặt cắt ngang nên để thuận tiện cho thi công thường sử dụng vỏ chống bê tông với cốt kép (cốt thép lắp dựng mặt mặt vỏ chống) Trong nhiều trường hợp, khối đá ổn định không cho phép tháo thép chống tạm trước đổ vỏ bê tông liền khối lưu thép lại vỏ chống bê tông để làm cốt thép cứng Cốt thép cứng làm thép I, thép lòng máng Vỏ chống dạng chế tạo hai dạng: kết cấu chống kín kết cấu chống hở Hình 2.1 Vỏ bê tông cốt thép liền khối hình vòm tường thẳng Một nhược điểm dạng vỏ chống với khung cốt chịu lực chữ I khả linh hoạt không cao Vì thế, để khắc phục nhược điểm thay khung cốt thép cứng chữ I khung cốt thép linh hoạt cấu tạo thép lòng máng Các khung thép lòng máng linh hoạt lắp dựng sát gương lò đóng vai trò làm khung chống tạm Sau hết khả linh hoạt chuyển sang chế độ làm việc [7] “cứng”, ta tiến hành đổ vỏ bê tông liền khối khung cốt thép đóng vai trò làm cốt cứng d Thi công vỏ chống * Các sơ đồ thi công Theo quan hệ với công tác đào mà công tác xây vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép thi công theo sơ đồ khác nhau: - Sơ đồ nối tiếp: sau đào, khoảng cách từ gương đào đến vị trí xây vỏ chống khoảng 30-50m Sơ đồ thường dùng cho đường lò dài rộng, công tác đào xây vỏ không ảnh hưởng lẫn nhau, kết cấu chống tạm không lớn sử dụng lại - Sơ đồ nối tiếp toàn phần: xây vỏ sau đào xong công trình, sơ đồ dùng cho công trình không dài rộng lắm, đất đá vững Việc thi công vỏ chống cố định bê tông thực sau chống tạm - Sơ đồ thi công song song: xây vỏ chống đồng thời với công tác đào gương: sơ đồ dùng cho hầm trạm lớn, công tác đào xây tiến hành đồng thời mà không ảnh hưởng đến * Phương pháp thi công: - Phương pháp thi công thủ công: sử dụng khối lượng đổ bê tông đổ nhỏ, hạn chế đường lò có diện tích nhỏ chiều dài ngắn Phương pháp đòi hỏi khối lượng nhân lực lớn, chất lượng vỏ chống thấp, làm giảm giá thành xây dựng tăng tốc độ đào lò Tuy nhiên nước ta phương pháp thi công áp dụng đường lò, hầm trạm sân giếng - Phương pháp thi công giới: bê tông vận chuyển đổ vào phía sau cốp pha nhờ hệ thống máy móc chuyên dùng Cốp pha kim loại lắp ghép lớn, cốp pha di động chạy đường ray đường lò có tiết diện hình vòm hình tròn Hiện mỏ hầm lò nước ta chưa sử dụng loại cốp pha di động * Trình tự thi công Khi thi công vỏ chống bê tông liền khối công việc tiến hành theo trình tự: tháo chống tạm, đào móng, sửa tường, đổ bê tông móng, dựng cột lắp dựng ván khuôn phần tường, đổ bê tông phần tường, lắp ván khuôn phần vòm, lát ván đổ bê tông vòm Khi thi công vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép, để tạo cho vỏ chống có hình dạng cần thiết tạm giữ khối xây bê tông chưa đông cứng, người ta dùng khuôn kim loại [8] gỗ đặt lò, khuôn gọi ván khuôn (cốp pha) Kết cấu chịu tải ván khuôn vòm khuôn, vòm khuôn chịu toàn trọng lượng khối bê tông số trường hợp chịu trọng lượng đá Vòm khuôn uốn thép chữ I, thép chữ C ray nhỏ theo đường biên lò Vòm khuôn ghép gỗ, đóng đinh lại với Trong đường lò tiết diện lớn, vòm khuôn gỗ tăng sức cột đứng cột xiên 2000÷ 3000 3000÷ 4000 Hình 2.2: Cấu tạo ván khuôn gỗ phần vòm 600 1200 1200 1- DÇm däc 2- Cét khu«n 3- Nªm hai chiÒu 4- V¸m l¸t 5- Cèppha vßm Hình 2.3 Trình tự đổ bê tông với ván khuôn gỗ Vòm khuôn đặt cột qua nêm chiều Giữa cột phải có văng dọc Trước hết cần có biện pháp xử lý vỏ chống tạm thời vị trí đổ bê tông Nếu đất đá tương đối ổn định nguy sập lở cục bộ, tháo chống tạm Ngược lại đất đá mềm yếu, bở rời có nguy sập lở cục bộ, áp lực đất đá lớn, cần giữ nguyên chống tạm, bắn dịch vào phía trong, gia cố cẩn thận Mục đích biện pháp xử lý vỏ chống tạm thời giải pháp tiện thi công, bảo đảm cho người thiết bị khỏi nguy sập lở cụ bộ, đồng thời giảm tải trọng (áp lực đất đá) lên ván khuôn khối bê tông đổ vỏ chống Móng tường đào sâu 25÷30cm xuống lò Chiều sâu móng chọn phụ thuộc vào độ kiên cố đất đá, đất đá có hệ số kiên cố vững chắc, chiều sâu móng giảm Móng đào cuốc xẻng, xà beng búa chèn Bê tông đổ vào móng cần đầm kỹ [9] 10 Các công việc tiến hành theo thứ tự tháo bỏ bắn dịch khung chống tạm vào phía trong, đào móng, sửa tường, đổ móng, dựng cột lắp ván khuôn phần tường, đổ bê tông tường, lắp ván khuôn, lát ván đổ vòm Nếu có cốt thép cốt thép phải buộc (hoặc hàn) thành lưới định vị chắn trước đổ bê tông - Bê tông trộn chỗ trộn từ xa chuyển băng chuyền đường ống Thời gian từ lúc đổ nước vào máy trộn đến đổ bê tông không 30÷45 phút - Việc đổ bê tông phải đảm bảo cho bê tông liền khối (không bị phân lớp) Muốn phải đổ bê tông liên tục, tính chiều dày lớp đổ, cách đổ cấp phối bê tông theo thiết kế - Bê tông đổ thành lớp, lớp dày 20÷30cm tuỳ thuộc vào kích thước hạt cốt liệu, loại máy đầm Ví dụ với bê tông cốt cứng, đầm tay chiều dày lớp đổ lần kích thước hạt cốt liệu lớn - Khi đổ phải đầm để tăng độ liên kết, tăng độ bền độ chống thấm bê tông, giảm chi phí xi măng (20÷30%) cho phép sớm dỡ cốp pha Chân vòm nơi dễ bị phá hoại nên không đổ phân lớp chỗ Nếu đổ tường mà lý phải dừng lại tốt nên dừng lại phía chân vòm đoạn Sau bê tông đông cứng đạt 70% độ bền thiết kế dỡ ván khuôn e Vỏ chống bê tông bê tông cốt thép cho lò nghiêng Vỏ chống bê tông bê tông cốt thép sử dụng đường lò nghiêng Hình dạng chủ yếu vỏ chống đường lò dạng vòm với tường thẳng tường cong - Khi góc dốc α ≤ 150 kết cấu vỏ chống liền khối bê tông, bêtông cốt thép giống kết cấu vỏ chống liền khối lò - Khi góc nghiêng α = 150÷ 300, móng vỏ chống cần có đáy người ta thường xây móng bậc với chiều cao bậc tì 0,4÷1m - Khi góc nghiêng α > 300 chống giữ vòm ngược dạng bậc, neo kim loại neo bê tông cốt thép - Khi góc nghiêng α = 45÷750 vỏ chống có dạng vòm, vòm có đáy ngược Cách 10÷20 m theo chiều dài lò nghiêng phải xây dựng vành đế theo toàn đường biên Việc đào đất đá khâu nằm hai vành đế tiến hành chống tạm, vỏ chống cố định xây dựng theo hướng từ lên - Khi góc dốc α > 750 vỏ chống liên khối lò nghiêng giống vỏ chống liền khối giếng đứng [10] 87 Khảo sát với 41 nút theo trục trung hòa vỏ chống Hình 4.10 Điểm khảo sát mô hình Kết thu được: Bảng 4.3: Kết so sánh giá trị ứng suất hai phương pháp Ứng suất theo hình thang Ứng suất theo xác hóa Sai số (%) 3,24E+06 3,18E+06 1,88 3,23E+06 3,17E+06 1,94 3,21E+06 3,14E+06 2,03 3,16E+06 3,09E+06 2,03 3,08E+06 3,02E+06 1,97 2,99E+06 2,93E+06 1,89 2,88E+06 2,83E+06 1,80 2,76E+06 2,71E+06 1,72 2,62E+06 2,57E+06 1,64 [87] 88 2,47E+06 2,31E+06 2,14E+06 1,97E+06 1,79E+06 1,61E+06 1,44E+06 1,26E+06 1,09E+06 929568 785660 660448 556505 476091 422356 397326 398665 420085 454571 496394 541459 586992 631134 672627 710602 2,43E+06 2,27E+06 2,11E+06 1,94E+06 1,77E+06 1,59E+06 1,42E+06 1,25E+06 1,08E+06 924145 783063 660572 559114 480693 428028 402764 402703 422075 454326 493985 537065 580822 623396 663516 700298 1,56 1,48 1,40 1,31 1,23 1,13 1,02 9,03 7,64 5,83 3,31 1,88 4,69 9,67 1,34 1,37 1,01 4,74 5,39 4,85 8,12 1,05 1,23 1,35 1,45 [88] 89 744446 773719 798100 817356 831286 839707 842522 733114 761509 785151 803798 817245 825336 828030 1,52 1,58 1,62 1,66 1,69 1,71 1,72 Hình 4.11 So sánh giá trị ứng suất hai phương pháp theo biểu đồ Có thể nhận thấy kết thu tương đối xác Mức độ sai số thấp, áp dụng phương pháp hình thang vào trình học để giải toán dễ dàng 4.2.2 Mô thay đổi chiều dày vỏ chống với phương pháp xác hóa [89] 90 Xét với thông số đầu vào trường hợp 4.2.1, với trường hợp ta thay đổi bề dày vỏ chống bê tông liền khối để khảo sát ứng suất chuyển vị bên vỏ chống Hình 4.12 Ứng suất biến dạng với bề dày vỏ chống 35cm Hình 4.13 Ứng suất biến dạng với bề dày vỏ chống 45cm Khảo sát với 41 nút theo trục trung hòa vỏ chống [90] 91 Hình 4.14 Điểm quan sát mô hình Khi ta thu bảng ứng suất giá trị: Bảng 4.4 Kết so sánh thay đổi tiết diện kết cấu chống Thứ tự Ứng suất theo bề nút Khoảng cách nút dày vỏ 45cm `0 3.50E+06 0.087622 3.49E+06 0.175243 3.46E+06 0.262863 3.40E+06 0.350483 3.32E+06 0.438102 3.22E+06 0.52572 3.09E+06 0.613336 2.95E+06 0.70095 2.80E+06 0.788562 2.63E+06 10 0.876172 2.45E+06 [91] Ứng suất theo bề dày vỏ 35cm 3.18E+06 3.17E+06 3.14E+06 3.09E+06 3.02E+06 2.93E+06 2.83E+06 2.71E+06 2.57E+06 2.43E+06 2.27E+06 92 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 0.963779 1.05138 1.13898 1.22658 1.31417 1.40176 1.48938 1.57427 1.65916 1.74405 1.82895 1.91384 1.99874 2.08363 2.16853 2.25343 2.33832 2.42322 2.50812 2.59302 2.67791 2.76281 2.84771 2.93261 3.01751 2.27E+06 2.08E+06 1.88E+06 1.68E+06 1.49E+06 1.30E+06 1.12E+06 9.41E+05 780907 641545 526195 438425 383998 366522 381299 418173 467606 522841 579582 635173 687953 736846 781127 820288 853963 [92] 2.11E+06 1.94E+06 1.77E+06 1.59E+06 1.42E+06 1.25E+06 1.08E+06 924145 783063 660572 559114 480693 428028 402764 402703 422075 454326 493985 537065 580822 623396 663516 700298 733114 761509 93 36 37 38 39 40 3.10241 3.18731 3.27221 3.35711 3.44201 881879 903832 919669 929262 932481 785151 803798 817245 825336 828030 Hình 4.15 So sánh giá trị ứng suất hai phương pháp theo biểu đồ Có thể nhận thấy thay đổi chiều dày vỏ chống, cụ thể tăng tiết diện vỏ chống ứng suất tăng lên, vùng phá hủy bị giảm lại Có thể dùng Abaqus để nghiên cứu sâu để đưa kết hợp lý cho phương án thiết kế tối ưu 4.2.3 Mô thay đổi độ cứng vỏ chống bê tông với phương pháp xác hóa Xét với thông số đầu vào trường hợp 4.2.1, với trường hợp ta thay đổi độ cứng vỏ chống bê tông liền khối với hai trường hợp E= 35 GPa E= 45 GPa để khảo sát ứng suất chuyển vị bên vỏ chống [93] 94 Khi kết thu được: Hình 4.17 Ứng suất biến dạng với Hình 4.16 Ứng suất biến dạng với E= 45GPa E= 35GPa Khảo sát với 41 nút theo trục trung hòa vỏ chống [94] 95 Hình 4.18 Điểm quan sát mô hình Khi ta có bảng giá trị ứng suất thu được: Bảng 4.5 Kết so sánh thay đổi độ cứng kết cấu chống với E thay đổi Khoảng cách Thứ tự nút nút Ứng suất theo 45 GPa Ứng suất theo 35 GPa 3,76E+06 3,18E+06 0,087622 3,75E+06 3,17E+06 0,175243 3,71E+06 3,14E+06 0,262863 3,66E+06 3,09E+06 0,350483 3,57E+06 3,02E+06 0,438102 3,47E+06 2,93E+06 0,52572 3,35E+06 2,83E+06 0,613336 3,21E+06 2,71E+06 0,70095 3,05E+06 2,57E+06 10 0,788562 2,89E+06 2,43E+06 11 0,876172 2,70E+06 2,27E+06 12 0,963779 2,51E+06 2,11E+06 13 1,05138 2,32E+06 1,94E+06 14 1,13898 2,11E+06 1,77E+06 15 1,22658 1,91E+06 1,59E+06 16 1,31417 1,71E+06 1,42E+06 17 1,40176 1,51E+06 1,25E+06 18 1,48938 1,31E+06 1,08E+06 19 1,57427 1,13E+06 924145 20 1,65916 957726 783063 [95] 96 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 1,74405 1,82895 1,91384 1,99874 2,08363 2,16853 2,25343 2,33832 2,42322 2,50812 2,59302 2,67791 2,76281 2,84771 2,93261 3,01751 3,10241 3,18731 3,27221 3,35711 3,44201 810267 685690 585705 513196 471135 459250 472453 503343 545053 592319 641432 689859 735874 778284 816255 849187 876651 898332 913975 923384 926517 660572 559114 480693 428028 402764 402703 422075 454326 493985 537065 580822 623396 663516 700298 733114 761509 785151 803798 817245 825336 828030 [96] 97 Hình 4.19 So sánh giá trị ứng suất hai phương pháp theo biểu đồ Qua khảo sát nhận tăng độ cứng mác bê tông lên vùng phá hủy bị giảm lại, ứng suất tăng lên Kết nghiên cứu cho thấy việc tăng độ cứng cho bê tông toán phù hợp điều kiện đá yếu, mật độ nứt nẻ đá cao, đòi hỏi phụ thuộc vào chi phí giá thành 4.3 Kết luận Tính toán kết cấu vỏ chống dạng vòm tâm điều kiện đất đá toán phức tạp Trong nghiên cứu này, kết cho thấy phương án xác hóa tiết diện mặt cắt tối ưu, có kết tương đương với phương pháp tải trọng hình thang Ngoài ra, thấy với Abaqus để đảm bảo điều kiện an toàn vỏ chống tăng hệ số modul đàn hồi E tăng tiết diện kết cấu chống Từ kết khảo sát này, đưa phương án bố trí thiết kế hợp lý [97] 98 [98] 99 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KHOA HỌC Có thể thấy giá trị tự trọng vỏ chống ảnh hưởng đến giá trị nội lực vỏ chống Qua nghiên cứu thấy tăng cường độ tiết diện kết cấu chống ứng suất KCC tăng Điều đó, tiền đề để đưa giải pháp thiết kế hợp lý • Phương pháp xác hóa tự trọng theo mặt cắt đưa kết tương đương với giá trị tự trọng hình thang Nghiên cứu chấp nhận theo phương án tự trọng hình thang giáo trình học lớp • Phương pháp xây dựng CTN dạng vòm tâm sử dụng hiệu công trình có địa chất phức tạp, phương án tối ưu cho toán có độ lệch tâm lớn • Việc sử dụng vỏ dạng vòm ba tâm cho phép giảm đáng kể tiết diện đào tăng đáng kể tiết diện sử dụng so với dạng vòm tâm tường thẳng đứng • [99] 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Giám Tạ Tiến Đạt (2002) Tính toán thiết kế công trình Ngầm NXB Xây dựng Trần Tuấn Minh (2014) Cơ học tính toán kết cấu chông giữ công trình ngầm NXB Đỗ Thụy Đằng Thiết kế phần vòm tâm mặt cắt ngang bên đường hầm – Thông tin khoa học công nghệ mỏ - Viện khoa học công nghệ mỏ - Hà Nội - 5/2005 Đỗ Thụy Đằng Về số nghiên cứu kích thước vòm tâm mặt cắt ngang đường hầm – Thông tin khoa học công nghệ mỏ - Viện khoa học công nghệ mỏ - Hà Nội –07/ 2005 Lều Thọ Trình Cơ học kết cấu tập 1, tập NXB khoa học kĩ thuật Đào Viết Đoàn Tăng Văn Lâm Bê tông công trình ngầm mỏ NXB Xây dựng [100] 101 [101] [...]... dụng lại nước thừa, cần chú ý để tránh ảnh hưởng của các chất phụ gia cho vào trước đó đến quá trình ninh kết Bảng 2.1 Giá trị mác bê tông với giá thành, thời gian thi công Mác Mác Mác OK bê thấ xi cm tông Dm I ax % N Chi phí vật liệu cho 1m3 bê tông Thời XM (kg) gian TK [20] 21 30 0 m (W) 12 măn g PC3 0 PC3 0 PC3 0 PC3 0 PC4 0 m m 8-10 20 30 0 12 30 0 10 30 0 10 39 8-10 20 PC4 0 8-10 20 10 PC3 0 8-10 20 30 01... 8-10 20 10 PC3 0 8-10 20 30 01 10 PC3 0 8-10 20 30 01 10 80 30 01 10 80 30 0 80 C Đ PG 0,4 X N M 550 220 625 975 0 39 0,4 490 195 675 5,88 8-10 20 40 0,5 440 220 680 8-10 20 40 0,5 410 205 705 8-10 20 42 0,5 4 36 0 195 770 105 0 101 5 105 5 106 0 0,5 4 36 0 195 40 0,5 400 2 03 710 106 0 40 0,5 39 0 195 725 108 0 42 770 106 0 [21] 0 0,94 4 ,32 Sellfi ll 3, 6 R800 -S 1, 031 lít 132 R 4,68 lit Sellfi ll 9/199 6 9/199... Kết quả kiểm tra 3 Bằng mắt, đo bằng Phù hợp với kết cấu của thước có chiều dài thích thiết kế hợp Bằng mắt Đảm bảo theo thiết kế Mức độ gồ ghề giữa các Bằng mắt tấm 3 mm Cop pha được ghép kín, khít, đảm bảo không mất Bằng mắt nước ximăng khi đổ và đầm bê tông Xác định kích thước, vị Đảm bảo kích thước, vị trí trí và số lượng bằng các và số lượng theo qui định phương tiện thích hợp Bằng mắt Lớp chống... bền cao, đặc biệt là độ bền sớm (liên quan với thời gian tháo cốp pha), mặt khác là hạn chế nhiệt độ trong quá trình ninh kết để tránh nứt nẻ Do vậy cần phải tiến hành thử nghiệm Nhiều nước đã chuẩn hoá loại xi măng và lượng xi măng trong thành phần cấp phối Ví dụ, có thể dùng xi măng Portland 32 ,5R với hàm lượng 280 đến 30 0kg/m3 vào mùa hè; 30 0 đến 33 0kg/m3 vào mùa đông Chất độn Phụ thuộc vào lượng... 2.5 Cốp pha đổ bê tông ống ngầm và công trình ngầm với tiết [15] 16 Cốp pha sử dụng cho đổ toàn tiết diện hoặc CTN thi công lộ thiên với khung mang tích hợp, có thể di chuyển tương đối về phía trước dọc theo đ Hì Đối với các công trình ngầm giao thông, với các kích thước thông thường tốt nhất là nên sử dụng hai dàn cốp pha di động riêng cho phần vòm và phần nền Trong trường hợp tuy nen có kích thước nhỏ... Dọc theo CTN, các lỗ khoan phụt lấp đầy bố trí thành từng hàng trong mặt phẳng vuông góc với trục dọc CTN Trong đá nứt nẻ, khoảng cách các hàng lấy từ 1,5 - 3m Số lượng lỗ khoan trong 1 hàng sơ bộ có thể lấy theo bảng 4 .3 Bảng 2 .3: Thông số lỗ khoan phụt vữa lấp đầy Đường kính CTN Số lượng lỗ khoan Khoảng cách các hàng (m) trong hàng (lỗ) theo trục dọc CTN (m) 5 3 và 4 2,5 6 3 và 4 3, 0 7 3 và 4 4,0... thì van sẽ đóng lại, ống bơm sẽ được chuyển qua ống O6 và bơm tiếp cho đến khi lấp đầu khoảng trống trên đỉnh vòm thì dừng lại Để theo dõi quá trình đổ bê tông phần đỉnh vòm, trên cốp pha đầu đốc sẽ tạo một lỗ để quan sát Chú ý: ở mỗi đầu ống ( O4, O5, O6) đều có gắn van cân bằng áp lực, ở đây áp lực khống chế là 6T/m 2 Trong giai đoạn này các đầm Đ6-1, Đ6-2, Đ6 -3, Đ6-4 và Đ7-1, Đ7-2, Đ7 -3, Đ7-4 sẽ hoạt... Tách cốp pha khỏi khối đổ khi: - Bê tông đạt tối thiểu 70% cường độ đối với khối đổ nằm trong vùng khối đá ổn định; - Bê tông đạt 100% cường độ thiết kế đối với khối đổ nằm trong vùng đất đá mất ổn định Trình tự vận hành tách cốp pha khỏi khổi đổ ngược lại với trình tự lắp dựng cốp pha vào khối đổ Công tác bảo dưỡng bê tông [31 ] 32 Bê tông được tưới nước ngay sau khi tách cốp và công việc tưới nước... nước hợp lý, cần sử dụng cốt liệu với thành phần cỡ hạt (biểu đồ cỡ hạt) theo quy định Kích thước hạt lớn nhất cần phải chọn cho phù hợp với mật độ của cốt thép, tuy nhiên không nên quá 32 mm [19] 20 Để giảm mức độ co ngót, nên giữ cho lượng nước ở mức 1701/m 3 Khi sử dụng cốt liệu có kích thước hạt lớn nhất đến 32 mm thì lượng cát mịn cho vào nên ở mức là 400kg/m 3, còn với hạt lớn nhất là 16mm thì lượng... Đ1-1, Đ1-2, Đ1 -3, Đ1-4 sẽ bắt đầu hoạt động, khi bê tông dâng lên đến gần hàng cửa sổ C1, thời gian đầm của mỗi đầm bàn là từ 30 đến 50 giây Đến khi bê tông dâng đến ngang các cửa sổ C1-1, C1-2, C1 -3, C1- 4 thì đóng các cửa sổ này lại và chuyển các đầu ống dẫn bê tông lên hàng cửa sổ C2 [30 ] 31 Giai đoạn 2: Tương tự như giai đoạn 1 khi bê tông dâng lên ngang các cửa sổ C2-1, C2-2, C2 -3, C2-4 thì đóng