Đề cương ôn tập môn Xây dựng công trình ngầm dân dụng và công nghiệp dành cho SV ngành XDCT ngầm và mỏ, XDCT Ngầm, khoa Xây dựng, trường Đại học Mỏ Địa chất. Tài liệu ôn tập mang tính chất tham khảo, kính mong bạn đọc đóng góp thêm
Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh Câu 1: Phân loại phương pháp thi công ngầm (đặc biệt, thông thường), đặc điểm phạm vi áp dụng Các phương pháp thi công ngầm 1.1 Phương pháp thi công thường 1.1.1 Khoan nổ mìn 1.1.2 Máy đào xúc 1.1.3 Combai 1.1.4 NATM 1.1.5 Phụ trợ 1.2 Phương pháp thi công máy 1.2.1 Máy khoan hầm TBM: khoan hầm với tiết diện lớn, phá vỡ đất đá lực học nhờ cắt, đĩa cắt đầu đào 1.2.1.1 TBM không khiên đào toàn gương (đất đá ổn đinh) 1.2.1.2 TBM không khiên đào mở rộng ( đất đá ổn định) 1.2.1.3 TBM khiên đơn (Đá yếu) 1.2.1.4 TBM khiên kép (Đá yếu) 1.2.2 Máy khiên đào SM (từng phần, toàn phần) Thích hợp đào qua vùng đất đá yếu Câu 2: Những đặc điểm khác biệt công trình ngầm tiết diện lớn so với ctn tiết diện nhỏ ảnh hưởng tới công tác tổ chức thi công Pp đào Ctn tiết diện nhỏ CTN tiết diện lớn Toàn gương Có thể đào toàn gương chia gương Xúc bốc vận Khối lượng xúc bốc vận tải nhỏ tải Sd thiết bị suất thấp Khối lượng xúc bốc vận tải lớn Cho phép sử dụng thiết bị có khả giới hóa cao Tổ chức đội Toàn năng, số lượng công việc nhiều, Chuyên thợ khối lượng môn hóa, khối lượng số lượng nhiều, phức tạp SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh Câu 3: Các nguyên lý giữ ổn định mặt gương ctn máy khiên đào, phạm vi áp dụng loại máy khiên đào phụ thuộc vào yếu tố Các nguyên lý giữ ổn định mặt gương ctn 1.1 Chống đỡ học, mâm cắt ép chặt vào gương đào 1.2 Chống đỡ khí nén 1.3 Chống đỡ chất lỏng có áp (bentonite) 1.4 Chống đỡ áp lực đất ( vữa đất ) Phạm vi áp dụng loại máy khiên đào phụ thuộc vào yếu tố 2.1 Khối đất bố trí công trình ngầm 2.2 Đặc điểm công trình thiết kế 2.3 Yêu cầu bảo vệ môi trường xung quanh Câu 4: Trình tự bước thi công công trình ngầm phương pháp hạ chìm Câu 5: Các nguyên tắc phương pháp đào hầm thông thường Khối đá bao quanh ctn coi phận chịu tải để giữ ổn định ctn sau đào 1.1 Giảm thiểu tác động trình khai đào tới khối đá xung quanh -> làm suy giảm độ bền, tính biến dạng khối đá 1.2 Cho phép khối đá có dịch chuyển định để huy động khả mang tải vốn có SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh 1.3 Không để khối đá dịch chuyển mức dẫn tới rời rạc, khả liên kết trở thành phận gây tải trọng lên kcc Lựa chọn kcc phù hợp bao gồm loại hình kcc, quy trình thời điểm lắp dựng kcc, độ bền độ cứng kcc 2.1 Thiết kế kcc để chống giữ mà kiểm soát trình biến dạng khối đá 2.2 Nên sd kcc kín vòm ngược để tạo thành vỏ chống có tính truyền lực liên tục, có khả mang tải cao 2.3 Tạo liên kết chặt chẽ khối đá vỏ chống 2.4 Lớp vỏ chống bên tiếp xúc với khối đá nên có chiều dày nhỏ làm việc ống mỏng cho phép biến dạng dịch chuyển khối đá để vỏ chống chủ yếu xuất lực dọc trục gây momen gây uốn 2.5 Để tăng khả mang tải cho kcc ko nên tăng chiều dày vỏ chống mà nên sử dụng biện pháp phối hợp Sử dụng biện pháp quan trắc để đánh giá dịch chuyển biến dạng khối đá kcc, tải trọng tác dụng lên kcc, uwss khối đá kcc 3.1 Đánh giá khả ổn định không chống làm sở cho việc lựa chọn sơ đồ đào dựa vào dịch chuyển 3.2 Cho phép lựa chọn loại hình thời điểm lắp dựng kcc thích hợp 3.3 Xđ thời điểm để lắp dựng kcc vỏ chống cố định bê tong liền khối Câu 6: Nội dung yêu cầu thi công ctn phương pháp đào hầm Áo Nội dung bản: quan điểm ng đào hầm ứng xử khối đá 1.1 Chủ yếu quan tâm tới ba kết cấu bản: bê tông phun, neo, khung thép hình, khung thép tổ hợp đc sử dụng riêng rẽ phối hợp 1.2 Nhờ có vỏ btf hạn chế dịch chuyển khối đá, hình thành vòm nhận tải 1.3 Kcc cố định lắp đặt sau chịu tải trọng nhỏ, kích thước nhỏ 1.4 Đo đạc quan trắc dịch chuyển khối đá Cốt lõi NATM sử dụng btf làm kcc sơ bộ, bảo vệ nhanh, kịp thời kết hợp thêm neo, khung thép, cọc ván Yêu câu thứ nhất: khối đá xung quanh trở thành phận nhận tải SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh 1.1 Cần áp dụng biện pháp thi công bảo dưỡng khối đá (đào mày, nổ mìn tạo biên) 1.2 Lắp dựng kcc bảo vệ sau đào, không để mặt lộ (bê tông phun) 1.3 Kết cấu bảo vệ phải liên kết lực vs khối đá, kết cấu chống kín Yêu cầu thứ 2: tạo điều kiện cho khối đá hình thành vành nhận tải từ tổ hợp vật liệu (neo, khối đá, btf) 2.1 Vỏ bảo vệ mỏng, có khả biến dạng 2.2 Vỏ bảo vệ cần có dạng vành kín để bao bọc kín mặt lộ, không để hở 2.3 Nên sử dụng tiết diện cong trơn, cạnh gấp khúc gây tập trung ứng suất 2.4 Kết nối vành kín cần đc kịp thời 2.5 Vành nhận tải tổ hợp (khối đá kcc) cần tiếp nhận lực dọc, nén Tránh tác động uốn Yêu cầu thứ 3: kcc lắp dựng kịp thời, độ cứng hợp lý 3.1 Đường đặc tính khối đá 3.2 Bài toán tối ưu, đường đặc tính vành nhận tải đường đặc tính khối đá gặp điểm cực tiểu 3.3 Kết cấu chịu tải vành mang tải ko riêng kết cấu 3.4 Khi thi công biến dạng hướng tâm không xuất tức thời mà chậm theo thời gian- môi trường nhớt 3.5 Kcc phải đc lắp dựng kịp thời, ko sớm, ko muộn 3.6 Kcc không nên cứng mềm Câu 7: Những điểm khác biệt pp đào hầm Áo so với pp thi công thông thường Thông thường NATM Đào knm, máy, ngoại trừ TBM Không đề cập tới việc phá vỡ đất đá phương pháp Khoan nổ mìn phần NATM Câu 8: Bản chất pp đào hầm Áo, giải thích nguyên tắc yêu cầu SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp - CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh Bản chất pp đào hầm Áo quan điểm người đào hầm ứng xử khối đá xq ctn Nguyên tắc 1: Bộ phận chịu tải kết cấu bảo vệ khối đá 4.1 Yêu câu thứ nhất: khối đá xung quanh trở thành phận nhận tải 4.1.1 Cần áp dụng biện pháp thi công bảo dưỡng khối đá (đào mày, nổ mìn tạo biên) 4.1.2 Lắp dựng kcc bảo vệ sau đào, không để mặt lộ (bê tông phun) 4.1.3 Kết cấu bảo vệ phải liên kết lực vs khối đá, kết cấu chống kín 4.2 Yêu cầu thứ 2: tạo điều kiện cho khối đá hình thành vành nhận tải từ tổ hợp vật liệu (neo, khối đá, btf) 4.2.1 Vỏ bảo vệ mỏng, có khả biến dạng 4.2.2 Vỏ bảo vệ cần có dạng vành kín để bao bọc kín mặt lộ, không để hở 4.2.3 Nên sử dụng tiết diện cong trơn, cạnh gấp khúc gây tập trung ứng suất 4.2.4 Kết nối vành kín cần đc kịp thời 4.2.5 Vành nhận tải tổ hợp (khối đá kcc) cần tiếp nhận lực dọc, nén Tránh tác động uốn Nguyên tắc 2: Tải trọng từ phía khối đá phần lớn truyền vòng theo khoảng trống ngầm, vành nhận tải khối đá-kcc tiếp nhận toàn áp lực 5.1 Yêu cầu thứ 3: kcc lắp dựng kịp thời, độ cứng hợp lý 5.1.1 Đường đặc tính khối đá 5.1.2 Bài toán tối ưu, đường đặc tính vành nhận tải đường đặc tính khối đá gặp điểm cực tiểu 5.1.3 Kết cấu chịu tải vành mang tải ko riêng kết cấu 5.1.4 Khi thi công biến dạng hướng tâm không xuất tức thời mà chậm theo thời gian- môi trường nhớt 5.1.5 Kcc phải đc lắp dựng kịp thời, ko sớm, ko muộn 5.1.6 Kcc không nên cứng mềm SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh Câu 9: Cơ sở lựa chọn sơ đồ đào toàn gương chia gương Đào chia gương có ưu nhược điểm Toàn gương Cs Thời gian ổn định ko Đủ lớn chống mqh Chia gương Ko đủ lớn kích thước, hình dạng Nhu cầu tg lắp dựng kc Đủ lớn, ko cần chống tạm Ko tương xứng bảo vệ vs tg ổn định ko chống Trang thiết bị Công suất khả tiếp Ko có công suất hợp lý cận đủ lớn chu kì đào Ưu nhược điểm đào chia gương Ưu điểm 1.1 Giảm áp lực đất đá trước mặt gương đường hầm ổn định hơn, mức độ lún bề mặt giảm 1.2 Giảm nhu cầu nhân lực, thiết bị 1.3 Có thể thăm dò đươc trước đk địa chất Nhược điểm 2.1 Tổ chức thi công phức tạp 2.2 Tốn thời gian, chi phí đào chống 2.3 Ns thấp Câu 10: Ảnh hưởng trình tự thi công mặt cắt dọc tới ổn định đường hầm song song Việc đào đường hầm gây tượng tăng lực dọc vòng theo chu vi kcc - Đoạn gối chông =0, lực dọc đường hầm nhau, độ lún th nhiều sấp xỉ đường hầm đơn - Đoạn gối chồng đường hầm chiều dài khiên Ls lực dọc hầm thứ tăng đột biến, lún bất lợi nội lực - Đoạn gối chồng =2Ls, =3Ls lực dọc nhỏ so với đường hầm đào trước, lún Câu 11: Sự khác biệt nổ mìn mỏ ctn tiết diện lớn SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp Tiêu chí CTN mỏ CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh CTN tiết diện lớn Tính toán, bố trí q->Q->N-> bố trí lỗ mìn từ q(từng lỗ) sơ đồ bố trí thuốc nổ từ lỗ (L/C) -> Q Loại kíp Kíp điện Phi điện Loại thuốc nổ An toàn khí bụi nổ Ko cần thiết sd thuốc nổ an toàn Nổ chia gương Bố trí sơ đồ nổ Đồng dạng theo chu tuyến Hình chữ nhật Câu 12: Các yếu tố ảnh hưởng đến chiều sâu lỗ mìn hợp lý - Mức độ ổn định khối đá - Tiến độ thi công - Đặc điểm cấu trúc khối đá Câu 13: Các nguyên tắc tính toán khoan nổ mìn theo pp Thụy Điển - Thiết kế cho nhóm lỗ mìn (đột phá, phá, hạ - Sử dụng lỗ khoan trông đường kính 75-100mm - Sơ đồ nổ có dạng hình chữ nhật Câu 14: phương án hạ nền, ưu nhược điểm đk sử dụng phương án Ưu điểm Nhược điểm Khoan đứng Khoan ngang Không giới hạn diện tích Nền sau nổ khoan phẳng Nền sau nổ mô Năng suất thấp, chi phí lớn, chân nền, phải tẩy mô diện tích khoan nổ bị giới nền, ảnh hưởng tới hạn khâu khác Phạm vi sử dụng Câu 15: Các giải pháp hỗ trợ thi công ctn qua vùng đất yếu Giữ ổn định mặt gương SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh Điều khiển nước ngầm chảy vào ctn 2.1 Chủ động thu thoát nước tháo khô khối đất đá: đào hầm thoát nước song song với hầm thi công, khoan lỗ khoan thoát nước, hạ mực nước ngầm giếng thu nước, thu nước theo điểm biên ctn 2.2 Ngăn cản không cho nước xâm nhập vào ctn:khoan vữa xm Điều khiển độ lún mặt đất: Tạo vòm bảo vệ ống thép, khoan vữa theo phương ngang, tạo vỏ chống tiến trước Bảo vệ công trình lân cận Xử lý Gia cố Hạ thấp mực nước ngầm(5) Neo (1,4) Khoan khe nứt (2,3) Cải thiện Khoan vữa nén(2) Khoan phun tia(1,2,4) Thay đổi độ cứng-1 Đóng băng nhân tạo (1,3,4) Đóng cọc(2,4) Thay đổi modun biến dạng Khoan phun tia (1,3,4) Vòm tạo ô(1) Thay đổi tính thấm Phụt vữa thấm(1,3,4) Trộn vữa đất(1,4) Thay đổi độ bền Thay đổi mực nước Câu 16: Cơ sở lựa chọn pp thi công ctn Mục tiêu sử dụng: Đường hầm giao thông, hầm kỹ thuật… Các yếu tố ảnh hưởng 2.1 Tiết diện (hình dạng, kích thước) 2.2 Đặc điểm: Độ sâu lớn, độ cong, chiều dài 2.3 Môi trường: tiếng ốn, chấn động, lún sụt Loại khối đất đá: Đất đá cứng, bở rời, có nước ngầm hay nước ngầm Phương pháp đào, thi công: KNM, máy đào lò, máy khoan hầm, máy khiên đào kích ép cống SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức ... – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh 1.3 Không để khối đá dịch chuyển mức dẫn tới... & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp CBGD: TS Đỗ Ngọc Anh 1.1 Cần áp dụng biện pháp thi công bảo dưỡng khối đá (đào... trợ thi công ctn qua vùng đất yếu Giữ ổn định mặt gương SV: Đinh Văn Điệp – XDCT Ngầm & Mỏ K57 Tài liệu dùng để ôn tập, nghiêm cấm photo PHAO hình thức Đề cương ôn tập XDCT Ngầm Dân dụng Công nghiệp