Tiểu luận cơ học đá (phân loại khối đá)

Bài tiểu luận số 03 MỤC LỤC SV: Đinh Văn Điệp Bài tiểu luận số 03 DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH ẢNH SV: Đinh Văn Điệp Bài tiểu luận số 03 PHÂN LOẠI KHỐI ĐÁ Tổng quan Phân loại khối đá tiến hành phân khối đá thành nhóm theo biểu định, theo tiêu hay tiêu chuẩn xác định Phân loại khối đá phát triển với mục đích phục vụ công tác thiết kế xây dựng công trình ngầm, cụ thể sử dụng để đánh giá, nhận định trạng thái khối đá trường, để lựa chọn bố trí giải pháp bảo vệ, chống giữ thi công Phân loại khối đá sử dụng để phục vụ công tác lập dự toán toán công trình Các phương pháp phân loại khối đá hầu hết dựa theo kinh nghiệm, kết hợp kinh nghiệm định lượng thực tế với kết phân tích theo lý thuyết Nói tóm lại, mục đích lớn việc phân loại khối đá là: • Lựa chọn sơ phương pháp khai đào cho công trình ngầm • Lựa chọn sơ biện pháp kết cấu chống giữ cho công trình ngầm sau khai đào Các phương pháp phân loại khối đá 2.1 Phân loại khối đá theo Deer ( RQD ) 2.1.1 Nội dung Phương pháp phân loại khối đá theo RQD gọi phương pháp đánh giá chất lượng khối đá( Rock Quaility Designation) Deer đề xuất năm 1963 Từ quan sát nhận xét độ dài thỏi khoan lấy lên từ lỗ khoan, theo Deer số RQD (chỉ số chất lượng khối đá) xác định theo công thức thực nghiệm sau: RQD = LP 100% LKS (2.1) Trong đó: LP - Tổng chiều dàI thỏi khoan có chiều dài >2 lần đường kính lỗ khoan cần khảo sát: đường kính lỗ khoan 5cm LKS - Chiều dài lỗ khoan khảo sát SV: Đinh Văn Điệp Bài tiểu luận số 03 Dựa vào RQD Deer xếp khối đá làm loại tương đương theo bảng sau: Bảng 1: Sự xếp chất lượng khối đá theo Deer RQD Phân loại chất Số khe Tỷ lệ mô đun Tỷ số Vdk/Vdm lượng nứt/1mdài biến dạng KE 0-25 Rất xấu > 15 - – 0.2 25-50 Xấu 15 – 18 < 0.2 0.2 – 0.4 50-75 Trung bình 8–5 0.2 – 0.5 0.4 – 0.6 75-90 Tốt 1–5 0.5 – 0.8 0.6- 0.8 90-100 Rất tốt 8MN/m2 3-8MN/m2 1-3MN/m2 12MN/m2 nên sử dụng độ Bài tiểu luận số 03 Độ Độ bền nén bền đơn trục bền nén đá >200MN/m2 100- 50- 200MN/m2 100MN/m2 10-25,3- MN/m2 10,1-3 I1 15 12 210 Trị số RQD 90-100% 75-90% 50-75% 25-50% 3m 1-3m 0,3-1m 50-300m 0.5 Bài tiểu luận số 03 Nước ngầm nước/ứng suất lớn Trạng thái Hoàn toàn khô ẩm ướt Nước với Xử lý áp lực nước khó nhỏ khăn Tương đối Không Rất không tốt thuận lợi thuận lợi chung I5 10 Góc dốc đường Rất thuận Thuận lợi phương khe nứt lợi Đường -2 -9 -10 -12 Nền móng -2 -7 -15 -25 Mái dốc -5 -25 -50 -60 hầm tuynel I6 Bảng 3: Các nhóm phân loại đá theo Bienawski Chỉ số RQD Phương pháp Các biện pháp gia cố sử dụng đào Cực kỳ tốt Vì thép Neo Bê tông phun a.Đào Không sử Không Không sử máy dụng loại dụng cục thép nhẹ nơi (Sử dụng neo nơI cần thiết cần Chiều cao điểm) vùng phá huỷ 0-0.2B RQD>90 Không sử Không sử dụng loại SV: Đinh Văn Điệp Không dụng cục Bài tiểu luận số 03 b.Đào bàng thép nhẹ nơi khoan nổ mìn cần chiều cao (Sử dụng neo vùng phá huỷ điểm) 0-0.3B nơI cần thiết Với chiều dầy 50-70mm a.Đào Vì thép loại Neo điểm Không sử máy nhẹ cách neo mạng mật dụng cục 1.5-1.8m độ 1.5-1.8m với chiều dầy Chiều cao vùng 50-75mm phá huỷ 0-0.4B Tốt RQD=(7590) Vì thép loại b.Đào khoan nổ mìn nhẹ cách Neo mạng mật độ 1.5-1.8m Không sử dụng cục 1.5-1.8m với chiều dầy Chiều cao vùng 50-75mm phá huỷ 0-0.6B a.Đào Vì thép loại Neo mạng 1.2- 50-100mm máy nhẹ tới trung 1.8m bình cách Trung bình 1.5-1.8m tốt vừa Chiều cao vùng RQD=(55-70) phá huỷ 0.41.0B Vì thép loại b.Đào bàng nhẹ tới trung Neo mạng 0.9- Lớn khoan nổ mìn bình cách 1.8m 100mm 1.2-1.5m Chiều cao vùng phá huỷ 0.61.3B SV: Đinh Văn Điệp hông Bài tiểu luận số 03 a.Đào Vì thép loại Neo mạng 0.9- BTP dày 100- máy trung bình 1.5m 150mm khép kín dạng sườn kết tròn cách hợp với neo 0.9-1.2m Chiều cao vùng Đá trung bình phá huỷ 1.0- yếu RQD 1.6B BTP dày =25-50 150mm Vì thép loại b.Đào bàng trung bình Neo mạng 0.9- khoan nổ mìn nặng cách 1.5m sườn kết hợp với neo nhau0.6-1.2m chiàu cao vùng phá huỷ1.32.0B a.Đào Vì thép loại Neo mạng 0.6- BTP dày máy nặng hình tròn 1.2m 150mm cách lớn Rất yếu (Đất 0.6m Chiều toàn mặt đá không bị cao vùng phá cắt Kết hợp nén ép huỷ 1.6-2.2B với thép loại trương nở) trung bình RQD - nên sử dụng khoan nổ mìn, trường hợp cụ thể sử dụng máy đào; chống giữ sử dụng bê tông phun, lưới thép, khung thép 2.5.3 Ưu nhược điểm  Ưu điểm: Cho kết nhanh, phương pháp thực đơn giản, không yêu cầu cao trang thiết bị tốn so với phương pháp  Nhược điểm: • Không đánh giá đến yếu tố cấu trúc khối đá, ảnh hưởng công tác thi công, ảnh hưởng nước ngầm… • Thực tế, có loại đá có độ bền nén >2000 kG/cm (nghĩa hệ số độ kiên cố đá f > 20) công thức trở nên không xác Sau này, L.I Baron (1955) sử dụng công thức hợp lý để xác định hệ số bền chắc: f = σn σn + 300 30 (2.5) Theo công thức này, σn đạt tới 3000kG/cm2 f 20, thỏa mãn với giới hạn hệ số độ kiên cố đất đá G.S Protodiakonov 2.5.4 Phạm vi áp dụng Phương pháp phân loại khối đá thường sử dụng ngành mỏ ưu điểm nêu Kết luận Việc đánh giá chất lượng khối đá lựa chọn vào cấp độ nghiên cứu điều kiện thí nghiệm phương pháp thi công mà áp dụng để khai đào xây dựng công trình ngầm Thông thường xây dựng công trình ngầm mỏ đa phần sử dụng tài liệu Liên Xô cũ nên ngành mỏ thường hay sử dụng phương pháp phân loại khối đá G.S Prôtôđiakônôv phương pháp phân loại theo f phương pháp RQD SV: Đinh Văn Điệp 16 Bài tiểu luận số 03 G.S.Bienawski Còn số công trình ngầm khác thường sử dụng phương pháp NATM với phương pháp đào hầm Áo SV: Đinh Văn Điệp 17 Bài tiểu luận số 03 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Phích, 2007 Cơ học đá, NXB Xây dựng T.S Trần Tuấn Minh, 2016 Giáo trình Cơ học đá khối đá, NXB Xây dựng T.S Trần Tuấn Minh, 2014 Tin học ứng dụng xây dựng công trình Ngầm Mỏ NXB Xây dựng SV: Đinh Văn Điệp 18 ...Bài tiểu luận số 03 DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH ẢNH SV: Đinh Văn Điệp Bài tiểu luận số 03 PHÂN LOẠI KHỐI ĐÁ Tổng quan Phân loại khối đá tiến hành phân khối đá thành nhóm theo biểu... thay đổi hẳn loại kết cấu chống đỡ cố định khác Từ nhận định phương pháp đánh giá tổng quát cấp loại đá khác Bảng 5: Phân loại cấp độ đá theo NATM STT Loại đá Loại I Đặc điểm khối đá Giải pháp... 17 Bài tiểu luận số 03 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Phích, 2007 Cơ học đá, NXB Xây dựng T.S Trần Tuấn Minh, 2016 Giáo trình Cơ học đá khối đá, NXB Xây dựng T.S Trần Tuấn Minh, 2014 Tin học ứng