PHẦN 1: TÍNH TOÁN DỰ BÁO ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ CƠ HỌC VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM PHẦN 1: TÍNH TOÁN DỰ BÁO ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM TS TRẦN TUẤN MINH HÀ NỘI, NĂM 2014 MỤC ĐÍCH MÔN HỌC Việc tính toán thiết kế kết cấu chống giữ công trình ngầm điều cần thiết kỹ sư xây dựng công trình ngầm người làm việc lĩnh vực liên quan đến công trình ngầm Công trình ngầm nằm đất đá chịu tác động trực tiếp môi trường đất đá xung quanh, điều kiện vi khí hậu yếu tố lòng đất chí công trình xây dựng tổ hợp tải trọng bề mặt đất Bài giảng nhằm giúp sinh viên chuyên ngành xây dựng công trình ngầm trường đại học Mỏ-Địa chất nói riêng trường đại học khác nói chung hiểu biết phương pháp tính toán thiết kế dạng kết cấu chống giữ công trình ngầm GIÁO TRÌNH GIẢNG DẠY PHÂN BỐ ỨNG SUẤT XUNG QUANH ĐƢỜNG HẦM SƠ ĐỒ PHÂN BỐ ÁP LỰC (VÍ DỤ) VÍ DỤ MỘT SƠ ĐỒ TÍNH ¸p lùc th¼ng ®øng ¸p lùc chñ ®éng Ph©n bè ¸p lùc nÒn ÁP LỰC ĐẤT ĐÁ XUNG QUANH ĐƢỜNG HẦM NẰM NÔNG GẦN BỀ MẶT ĐẤT Trường hợp bề mặt đất phẳng Dưới móng nhà đường hầm song song Trường hợp gần sườn núi, bờ dốc Dưới móng nhà tải trọng xe chạy Vùng phá hủy đất đá liền khối (Terzaghi) Sự mở rộng vùng phá huỷ không chống giữ với (a) đất đá phân lớp nằm ngang; b) đất đá phân lớp thẳng đứng (Terzaghi) Áp lực đất đá theo Terzaghi Áp lực đất đá theo Bierbaumer  2H   Ktg    B   B   pv  1 e  Ktg       tg  tg  45   H   P 2   p  H 1        b  2m  tg  45   b  2m  tg  45     82   2    Lý thuyết áp lực đất đá Suquet 10 Áp lực đất đá theo lý thuyết Protodiakonop M.M 16 17 Tính toán áp lực khoảng trống khai thác (Terzaghi) b mb  Q a   b   H 1    bfy  H 1c  2  b     3H  m  f   H c   18 Lý thuyết Prôtôđiakônốp cho đƣờng hầm gần 19 Lý thuyết Simbarevich cho đƣờng hầm gần 20 Sơ đồ phân bố vùng xung quanh đường lò nằm ngang theo A.Labass Sơ đồ tính toán theo lý thuyết K.V.Rupenneyt a- sơ đồ tính toán việc xác định áp lực đất đá lên kết cấu chống giữ đường lò nằm ngang; b - đường biên vùng biến dạng không đàn hồi Vùng III- vùng đất đá giảm yếu Vùng II- vùng ứng suất đá tăng lên Vùng I- vùng ứng suất không thay đổi 21 Lý thuyết dầm sập đổ V.D Slesarev 22 h3 h2 h1 Lý thuyết áp lực Glusco V.T cho đất đá phân lớp nghiêng Bằng nghiên cứu tính toán đo đạc thực nghiệm Gluscô đưa hệ số k1, k2, k3, k4 phụ thuộc góc dốc lớp đất đá Vùng đất đá bị phá huỷ k 0.75 0.6 0.50 0.25 0.21 0.71 50 15 30 45 60 o Biểu đồ k 23 h1 h2 h3 Vùng đất đá bị phá huỷ b2 h o        o     b1 2.a Pn2 h Pn1 Pst a a Psf 24 Phƣơng pháp đƣờng đặc tính khối đá Carranza-Torres Fairhurst (2000) K 1 urpl 2Grm  R pl       cr R   pi K  K   R  K 1  R pl   2v   ln  cr S  Pi  R    K 1   2v  Pi cr  R pl   R pl   v K  1             K  ln    cr  R   R  K  12 S  Pi cr    K  S  Pi       25 26 27 28 29 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! 30 ... Kommerell 14 Áp lực đất đá theo lý thuyết V Rittero 18 79 15 Áp lực đất đá theo lý thuyết Protodiakonop M.M 16 17 Tính toán áp lực khoảng trống khai thác (Terzaghi) b mb  Q a   b   H 1  ... huỷ k 0.75 0.6 0.50 0.25 0. 21 0. 71 50 15 30 45 60 o Biểu đồ k 23 h1 h2 h3 Vùng đất đá bị phá huỷ b2 h o        o     b1 2.a Pn2 h Pn1 Pst a a Psf 24 Phƣơng pháp đƣờng... (Terzaghi) 11 Áp lực đất đá theo lý thuyết Kaster 12 Áp lực đất đá theo lý thuyết Theo Caquot Kérisel Sự phân bố áp lực khác xung quanh đường hầm tròn hàm chức góc nằm đất đá  khoảng cách r 13 Áp