Đánh giá những khó khăn thường gặp khi đào lò trong vùng ứng suất cao và nên giải pháp khắc phục. Khi đào lò trong vùng đất đá cứng thường xảy ra hiện tượng nổ đá. Khi đào lò trong vùng đất đá mềm yếu và biến dạng thường xảy ra các hiện tượng....
LỜI MỞ ĐẦU Việc đánh giá trạng thái ứng suất áp lực đá lên cơng trình ngầm đóng vai trò quan trọng tính tốn thiết kế cơng trình mỏ, giao thơng, thủy lợi, thủy điện… Trong phạm vi nghiên cứu nhóm, chúng tơi trình bày, phân tích đánh giá khó khăn thường gặp đào lò vùng ứng suất cao Đồng thời nêu vài giải pháp nhằm khắc phục hạn chế khó khăn đào lò vùng ứng suất cao ỨNG SUẤT CAO I Khái niệm ứng suất cao - Ứng suất cao khái niệm tương đối, đá khơng giống vốn có mơ đun đàn hồi khác nhau, tính tích trữ lượng khác - Bình thường nói, độ lớn ứng suất ban đầu vùng đất đá có liên quan với đặc tính biên dạng khơi đá khu vực này, đá cứng tàng trữ lượng lớn, ứng suât nguyên sinh cũnglớn - Vì vậy, ứng suất cao mà nói tương đối so với cường độ đât đá xung quanh Cũng có thê nói tỉ số ứng suất lớn vùng khối đá xung quanh cường độ (Rb) đạt đến giá trị đó, gọi ứng suất cao ứng suất cực cao tức: Tỉ lệ cường độ khối đá xung quanh=Rb/ max II Nguyên tắc phân biệt ứng suất cao - Hiện thiết kế thi công cơng trình ngầm lấy tỉ lệ cường độ đá xung quanh làm tiêu quan trọng để phán đoán độ ổn định đất đá xung quanh, có nơi làm tiêu quan trọng để phân cấp đất đá Từ góc độ giải thích này, cần phải nhận thức đến vấn đề chôn sâu lớn chưa tồn ứng suất cao, mà trường hợp độ sâu nhỏ cường độ đá thấp, xuất biến dạng lớn, xuất vấn đề ứng suât cao Vì vậy, nghiên cứuvấn đề ứng suất cao hay ứng suất cực cao hay không cần phải liên hệ với cường độ đá để tiến hành định - Bảng lấy tỷ lệ cường độ đá làm tiêu để phân cấp ứng suất tiêu chuẩn, tham khảo Khơng cần định ứng suất ban đầu lớn thi ứng suất cao Vì vậy, có lúc ứng suất ban đầu lớn tỷ lệ so với cường độ đá lại chưa cao Cho nên trường hợp độ sâu tương đối nông, ứng suất ban đầu không lớn, cường độ đá cực thấp xuất hiện tượng biển dạng cực lớn - Lấy tỷ lệ cường độ đá làm tiêu để phân cấp ứng suất tiêu chuẩn, tham khảo Không cần định ứng suất ban đầu lớn thi ứng suất cao Vì vậy, có lúc ứng suất ban đầu lớn tỷ lệ so với cường độ đá lại chưa cao Cho nên trường hợp độ sâu tương đối nông, ứng suất ban đầu không lớn, cường độ đá cực thấp xuất hiện tượng biển dạng cực lớn - Phân cấp tiêu ứng suất theo tỉ lệ cường độ đá: Bảng Phân cấp tiêu ứng suất theo tỉ lệ cường độ đá ứng suất cực cao Hiệp hội đường hâm Pháp Tiêu chuân phân câp khối đá cơng trình TQ Hướng dẫn phương pháp đào hầm Áo Nhật (1996) Phân câp Nhật 7 4-7 >2 4-6 >6 4 - Tỉ lệ cường độ đá có quan hệ với tượng phá hủy khối đá xung quanh sau khai đào, đặc biệt liên quan với tượng nổ đá biến dạng lớn Trường hợp đầu (nổ đá) tượng phát sinh khối đá cứng nguyên khối, trường hợp sau (biến dạng lớn) tượng phát sinh địa tầng mềm địa tầng đất Sự liên quan phân loại khối đá cơng trình, mà quy phạm (zhongye) Nhật Bản dựa vào xuât áp lực hóa dẻo hay khơng đê định - Hiện tượng chủ yếu xuất đào lò khối đá có ứng suất ban đầu cao: - Trường hợp ứng suất cực cao (Rb/ max < 4) : + Đối với đá cứng : trình đào lò có xảy tượng nổ đá, cục đá bắn ra, khối đá xung quanh đường lò xảy bong tróc, nhiều nứt nẻ xuất hiện, tính tạo hang kém, hào có tượng tách bóc, tính tạo hình + Đối với đá mềm : mẫu đá thường có tượng hóa bánh Trong q trình đào khối đá thành hầm có bong tróc, chuyển vị hiển thị rõ.Thậm chí xảy chuyển vị lớn, thời gian trì lâu Khơng dễ thành hầm, hào xảy nún rõ ràng bong tróc, khơng dễ thành hình - Trường hợp ứng suất cực cao (4 < Rb/ max < 7) : + Đối với đá cứng : trình khai thác đào xuất nổ đá, khối đá thành hầm có bóc tách tượng bong tróc, có tương đối nhiều khe nứt phát sinh, tính tạo thành hang tương đối kém, hào có tượng bong tách, tính thành hình thường tốt + Đối với đá mềm : mẫu đá có tượng hóa bánh, q trình đào lò chuyển vị khối đá thành hầm rõ, thời gian trì lâu, tính tạo hang Nền hào có tượng nún, tính thành hình tương đối - Hiện tượng xuất khai đào tỉ số cường độ đá không giống nhau: Tỉ lệ cường độ đá Đặc tính áp lực III >4 2-4