nghiên cứu tính toán kết cấu chống đỡ tạm thời và lâu dài khi đào hầm qua vùng đất yếu, áp dụng cho hầm thủy điện văn chấn tỉnh yên bái

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN BÁI LU N V N TH C S HÀ N I, N M 2016 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN BÁI Chuyên ngành: K thu t xây d ng công trình th y Mã s : 60580202 NG IH NG D N: GS.TS NGUY N CHI N TS ÀO V N H NG HÀ N I, N M 2016 L I CAM OAN tài lu n v n th c s k thu t “Nghiên c u tính toán k t c u ch ng đ t m th i lâu dài đào h m qua vùng đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái” c a tác gi đ c Nhà tr ng giao nghiên c u theo quy t đ nh s 03/Q - HTL ngày 04 tháng 01 n m 2016 c a Hi u tr giao đ tài lu n v n ng ih ng tr ng i h c Th y L i v vi c ng d n cho h c viên cao h c t i Hà N i đ t n m 2016 Tác gi xin cam đoan công trình nghiên c u c a b n thân tác gi Các k t qu nghiên c u k t lu n lu n v n trung th c, không chép t b t k m t ngu n d i b t k hình th c Vi c tham kh o ngu n tài li u đ th c hi n trích d n ghi ngu n tài li u tham kh o quy đ nh Hà N i, ngày tháng n m 2016 Tác gi lu n v n Ph m Xuân Di u i c ii L IC M N Sau th i gian nghiên c u, th c hi n, tác gi hoàn thành lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài: “Nghiên c u tính toán k t c u ch ng đ t m th i lâu dài đào h m qua vùng đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái” v i m c đích đ a ph ng pháp tính toán, bi n pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u…Lu n v n c ng đ a ví d tính toán tham kh o cho h m th y n V n Ch n- t nh Yên Bái Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo GS.TS Nguy n Chi n, TS V n H ng dành nhi u th i gian, tâm huy t h ng d n cung c p thông tin c n thi t giúp tác gi hoàn thành lu n v n t t nghi p Tác gi xin chân thành c m n phòng t o đ i h c sau đ i h c, khoa Công trình th y cô giáo tham gia gi ng d y t o u ki n, giúp đ , truy n đ t ki n th c su t th i gian tác gi h c t p ch ng trình Cao h c c a tr ng ih c th y l i, c ng nh trình th c hi n lu n v n Tác gi xin chân thành c m n ban lãnh đ o Vi n Th y n n ng l ng tái t o - Vi n khoa h c th y l i Vi t Nam, b n bè, đ ng nghi p gia đình t o u ki n, giúp đ tác gi th i gian h c t p th c hi n lu n v n Do h n ch v trình đ chuyên môn, c ng nh th i gian có h n, nên trình th c hi n lu n v n, tác gi không tránh kh i nh ng sai sót Tác gi mong mu n ti p t c nh n đ c ch b o c a th y, cô giáo s góp ý c a b n bè đ ng nghi p Tác gi xin chân thành c m n! iii iv M CL C DANH M C CÁC HÌNH NH ix DANH M C CÁC B NG BI U xi M U CH NG 1: T NG QUAN V XÂY D NG 1.1 Tình hình xây d ng đ ng h m th y công 1.2 Các v n đ g p ph i xây d ng đ NG H M TH Y CÔNG Vi t Nam ng h m qua đo n có đ a ch t x u .7 1.3 Các nghiên c u tính toán k t c u, bi n pháp gia c , thi công đ 1.3.1 Các ph ng pháp thi công đào đ ng h m ng h m 1.3.2 Các ph ng pháp gia c , ch ng đ t m th i đào h m g p ph i đ a ch t y u 1.3.2.1 Gia c d ng treo: 1.3.2.2 Gia c d ng ch ng 10 1.3.2.3 Gia c v t tr c 11 1.3.3 Các nghiên c u v tính toán k t c u l p lót đ ng h m 14 1.3.3.1 Ph ng pháp c h c k t c u (tính toán vòm kín) 14 1.3.3.2 Ph ng pháp c h c v t r n bi n d ng 16 1.3.3.3 Ph ng pháp s tính toán l p lót đ ng h m 17 1.4 Ph m vi nghiên c u c a lu n v n 20 1.5 K t lu n Ch ng 21 CH NG 2: NGHIÊN C U GI I PHÁP THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN K T C U CH NG T M TH I KHI ÀO H M QUA VÙNG T Y U 23 2.1 Khái ni m vùng đ t y u thi công đ 2.1.1 Hi n t ng h m 23 ng Karst 23 2.1.2 t gãy .23 2.1.3 t s t .24 v 2.2 Các gi i pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u 24 2.2.1 Khoan l th m dò 24 2.2.2 L a ch n bi n pháp ch ng đ 25 2.2.3 D báo s c có th x y đ gi i pháp 25 2.3 T i tr ng tác d ng lên đ ng h m 25 2.3.1 Các t i tr ng t h p t i tr ng 25 2.3.2 Áp l c núi đá 26 2.3.3 L c kháng đàn tính c a đá 30 2.3.4 Các l c khác 30 2.3.4.1 Áp l c n c: 30 2.3.4.2 Áp l c ph t v a: 30 2.3.4.3 ng su t nhi t: 31 2.3.4.4 L c đ ng đ t: 31 2.4 Tính toán k t c u s 2.4.1 Ph n ch ng t m th i 31 ng pháp tính toán k t c u 31 2.4.1.1 Xác đ nh ngo i l c ph m vi ch ng (tr ng h p thi công) 32 2.4.1.2 Tính toán n i l c ch ng 33 2.4.1.3 L a ch n m t c t c a ch ng 33 2.4.2 Nghiên c u quan h gi a modun ch ng u n c a s n ch ng v i t i tr ng kích th c h m 33 2.4.2.1 Các tài li u nghiên c u 33 2.4.2.2 Tính toán 34 2.5 K t lu n Ch CH ng 43 NG 3: ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- YÊN BÁI 45 3.1 Gi i thi u công trình 45 3.1.1 V trí công trình [12] 45 vi 3.1.2 Các thông s .45 3.1.3 Quy mô h ng m c công trình 47 3.2 Các thông s tính toán đ ng h m 49 3.2.1 Các thông s c a h m d n n c [12] 50 3.2.2 Mô t đ a ch t khu v c đ t gãy.[11] 50 3.2.3 Các ch tiêu c lý c a đ t đá khu v c đ t gãy .55 3.3 Gi i pháp đào h m qua đo n có đ a ch t x u 55 3.3.1 Tính toán s n ch ng t m th i 55 3.3.2 Bi n pháp đào h m qua vùng đ t y u .56 3.4 Tính toán k t c u l p lót cho đo n h m có đ a ch t x u 59 3.4.1 Các tr ng h p tính toán .59 3.4.2 Các l c tác d ng lên v h m t i khu v c đ t gãy 59 3.4.3 S đ l c tác d ng t i khu v c đ t gãy 60 3.4.4 Các mô hình tính toán 63 3.4.5 Ph ng pháp tính toán 65 3.4.5.1 Tính n i l c l p lót .65 3.4.5.1 Tính toán c t thép 65 3.4.6 K t qu tính toán 66 3.5 K t lu n Ch ng 67 K T LU N VÀ KI N NGH .69 Các k t qu đ t đ c c a Lu n v n 69 M t s v n đ t n t i 70 H ng ti p t c nghiên c u 70 TÀI LI U THAM KH O .71 PH L C TÍNH TOÁN .73 vii viii PH L C 4: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =4m; L c =0,7 76 PH L C 5: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =5m; L c =0,7 77 PH L C 6: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =5m; L c =0,7 78 PH L C 7: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =6m; L c =0,7 79 PH L C 8: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =6m; L c =0,7 80 PH L C 9: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =7m; L c =0,7 81 PH L C 10: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =7m; L c =0,7 82 PH L C 11: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =0,55 ; B o =5,8m; L c =0,7 83 PH L C 12: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =0,55; B o =5,8m; L c =0,7 84 PH Tr PH Tr L C 13: ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 14: ng h p 85 PH Tr L C 15: n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p PH L C 16: Tr ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s ng h p 86 PH Tr PH Tr L C 17: ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 18: ng h p 87 PH Tr PH Tr L C 19: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 20: ng h p 88 PH Tr PH Tr L C 21: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 22: ng h p 89 PH Tr PH Tr L C 23: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 24: ng h p 90 ... C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN... đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái v i m c đích đ a ph ng pháp tính toán, bi n pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u…Lu n v n c ng đ a ví d tính toán tham kh o cho h m th... TÀI Xác đ nh bi n pháp đào h m, ch ng đ t m th i tính toán k t c u ch ng đ t m th i đ đ m b o an toàn đào h m qua vùng đ t y u Tính toán k t c u gia c lâu dài đ ng h m qua vùng đ t y u có xét