Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng của môi trường đá xung quanh đường hầm giao thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN HỮU SÂM ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐÁ XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG Chuyên ngành : XÂY DỰNG CẦU HẦM LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - Tp HCM, ngày … tháng … năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐOÀN HỮU SÂM Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 02-08-1984 Nơi sinh: PHÚ YÊN Chuyên ngành: XÂY DỰNG CẦU, HẦM Mã ngành: 60.58.25 MSHV: 09380325 TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐÁ XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Luận văn bao gồm nội dung sau:  Tổng quan nghiên cứu ổn định cơng trình ngầm Ổn định khối đá xung quanh cơng trình ngầm Tiêu chuẩn phá hủy cho đá khối đá  Đặc điểm đàn hồi-dẻo khối đá xung quanh cơng trình ngầm theo mơ hình Hoek – Brown  Phân tích đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đá xung quanh đường hầm giao thơng chương trình Phase2 (Rocscience – Canada) NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05-07-2010 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15-03-2011 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS BÙI TRƯỜNG SƠN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS Bùi Trường Sơn TS Lê Bá Khánh LỜI CẢM ƠN Sau hai năm học tập nghiên cứu giảng dạy hướng dẫn tận tình q Thầy, Cơ Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh với nỗ lực thân, tơi hồn thành luận văn Để đạt kết đó, trước hết, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Bùi Trường Sơn Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, đặc biệt quý Thầy, Cô Bộ môn Cầu Đường Bộ mơn Địa Cơ Nền Móng truyền đạt cho kiến thức quý báu, giúp tơi có kinh nghiệm phong cách làm việc khoa học bổ ích Xin chân thành cảm ơn Anh (Chị) học viên Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Thư viện Sau Đại Học hỗ trợ nhanh chóng kịp thời tài liệu thông tin cần thiết trình học tập trường Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo quan nơi công tác, đồng nghiệp bạn bè giúp đỡ, động viên suốt thời gian học tập Cuối cùng, xin cảm ơn bố mẹ, người thân gia đình động viên tinh thần tạo điều kiện tốt cho mặt để học tập, nghiên cứu lâu Xin chân thành cảm ơn! TĨM TẮT Việc tính tốn, dự báo độ ổn định cho cơng trình ngầm địi hỏi phải xác định quy luật biến đổi học mơi trường đất đá xung quanh cơng trình Do đó, cần thiết phải đánh giá trạng thái ứng suất – biến dạng môi trường đất đá xung quanh cơng trình Đề tài thực cơng trình hầm giao thơng mơi trường đá sở tốn phẳng Trong luận văn sử dụng mơ hình khối đá đàn hồi-dẻo sở tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown (phiên năm 2002), mơ hình đại cho phép đánh giá trạng thái ứng suất – biến dạng môi trường đá sử dụng phổ biến Một ưu điểm mơ hình có xét đến mức độ nứt nẻ khối đá Kết mơ tính tốn chương trình Phase2 (Rocscience – Canada) cho thấy lớp đá phong hóa gần bề mặt có xuất biến dạng dẻo phạm vi rộng xung quanh biên cơng trình, ngược lại lớp đá xâm nhập rắn sâu bên mặt đất không xảy biến dạng dẻo môi trường đá xung quanh hầm ứng xử phạm vi trạng thái đàn hồi EVALUATING STRESS–STRAIN STATE OF ROCK MASS SURROUNDING TRANSPORT TUNNEL The calculation and prediction for the stability of underground structure is required to determine the mechanical laws of behaviour in rock mass surround underground structure Therefore, necessary to assess the stress – strain state in rock mass surround underground structure This study is applied for transport tunnel in rock mass, based on two-dimensional problem In this analysis, the elasto-plastic behaviour of rock mass obeyed the latest Hoek – Brown failure criterion (version 2002) is used to evaluate the stress – strain state in rock mass An advantage of this model is taking into account disjointive rock The simulation results by Phase2 (Rocscience – Canada) program show that surrounding plastic zone of excavation boundary enlarges considerably when tunnel is excavated in decayed rock while plastic strain not occur when tunnel is excavated in plutonic rock The surrounding medium obeys elastic behaviour MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH NGẦM ỔN ĐỊNH KHỐI ĐÁ XUNG QUANH CƠNG TRÌNH NGẦM TIÊU CHUẨN PHÁ HUỶ CHO ĐÁ VÀ KHỐI ĐÁ 1.1 Một số kết nghiên cứu ổn định cơng trình ngầm 1.2 Ổn định khối đá xung quanh cơng trình ngầm 1.2.1 Các dạng ổn định khối đá xung quanh cơng trình ngầm 1.2.2 Mất ổn định biện pháp bảo vệ xây dựng công trình ngầm 20 1.3 Các tiêu chuẩn phá huỷ cho đá khối đá .23 1.4 Nhận xét phương hướng đề tài 25 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐÀN HỒI-DẺO CỦA KHỐI ĐÁ XUNG QUANH CƠNG TRÌNH NGẦM THEO MƠ HÌNH HOEK – BROWN 26 2.1 Các phương trình 26 2.1.1 Điều kiện ban đầu 26 2.1.2 Phương trình cân .27 2.1.3 Phương trình liên tục biến dạng 28 2.1.4 Điều kiện biên 29 2.2 Trong khối đá đàn hồi 29 2.2.1 Định luật Hook 29 2.2.2 Khảo sát quy luật biến đổi học 30 2.2.3 Kích thước khu vực cần khảo sát .33 2.2.4 Ý nghĩa thành phần áp lực Pi .34 2.2.5 Đường đặc tính khối đá đàn hồi 35 2.3 Trong khối đá đàn hồi-dẻo 37 2.3.1 Trường hợp khối đá trạng thái dẻo khơng có lực dính 38 2.3.2 Trường hợp khối đá trạng thái dẻo có ma sát lực dính 41 2.3.3 Đường đặc tính khối đá xuất vùng dẻo 42 2.4 Phản ứng đàn hồi-dẻo khối đá xung quanh cơng trình ngầm theo tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown 46 2.4.1 Tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown (phiên năm 2002) .46 2.4.2 Mơ hình khối đá đàn hồi-dẻo dựa tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown 49 2.4.3 Dạng chuyển đổi tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown .62 2.4.4 Lời giải đàn hồi-dẻo cho cơng trình ngầm tiết diện trịn theo dạng chuyển đổi tiêu chuẩn Hoek – Brown tổng quát hoá 65 2.5 Nhận xét chương 71 CHƯƠNG 3: TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐÁ XUNG QUANH ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG 72 3.1 Số liệu mơ hình tính tốn 72 3.2 Trường hợp đường hầm đào gần mặt đất độ sâu 30m lớp đá phong hóa 78 3.2.1 Trường hợp đào hầm với kích thước lớn 79 3.2.2 Trường hợp đào hầm với kích thước nhỏ cách 18,6m 84 3.2.3 Trường hợp đào hầm với kích thước nhỏ cách 6,2m .89 3.3 Trường hợp đường hầm đào sâu bên mặt đất độ sâu 200m lớp đá xâm nhập rắn 92 3.3.1 Trường hợp đào hầm với kích thước lớn 93 3.3.2 Trường hợp đào hầm với kích thước nhỏ cách 6,2m .98 3.3.3 Trường hợp đào hầm với kích thước nhỏ cách 1m 103 3.4 Phân tích, nhận định kết tính tốn .106 3.5 Kết luận chương .109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 PHỤ LỤC 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐÁ THEO CHỈ TIÊU BỀN ĐỊA CHẤT GSI (GEOLOGICAL STRENGTH INDEX) 114 PHỤ LỤC 2: HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH HỆ SỐ XÁO TRỘN D 118 1 MỞ ĐẦU Sự cần thiết ý nghĩa thực tiễn đề tài Trên giới nói chung Việt Nam nói riêng, cơng trình ngầm xây dựng rộng rãi lĩnh vực giao thông, thuỷ lợi, thuỷ điện, khai thác khoáng sản, an ninh quốc phịng cơng trình sở hạ tầng khác Do đặc điểm phức tạp trình khảo sát, thi công theo dõi khai thác nên cơng trình ln phải có tính an tồn độ ổn định đáng tin cậy Bên cạnh đó, cơng trình ngầm thường có giá trị đầu tư lớn chiếm tỷ lệ cao tổng giá trị đầu tư dự án Trong tính tốn thiết kế, thi công giai đoạn sử dụng, việc đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đất đá xung quanh cơng trình ngầm đóng vai trị định đến việc lựa chọn hình thức chống đỡ, thời điểm tiến hành chống đỡ không chống đỡ sau khai đào, lựa chọn kết cấu vỏ bọc cho cơng trình ảnh hưởng lên độ ổn định cơng trình tuổi thọ cơng trình Đề tài “Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đá xung quanh đường hầm giao thông” hầm nằm ngang dạng công trình ngầm thực với kết phân tích gắn với điều kiện thực tế dự án hầm đường qua đèo Cả, chuẩn bị xây dựng năm 2011, thuộc địa phận hai tỉnh Phú Yên Khánh Hoà Mục tiêu nghiên cứu đề tài:  Nghiên cứu ảnh hưởng hình dạng, kích thước cơng trình ngầm đến trạng thái ứng suất biến dạng mơi trường đá xung quanh cơng trình  Tính tốn phân tích ảnh hưởng mức độ nứt nẻ lên phân bố ứng suất – biến dạng  Tính tốn phân tích đánh giá tác động tương hỗ hai đường hầm song song cạnh Từ đó, lựa chọn giải pháp thiết kế, bố trí đường hầm cách hợp lý 2 Phương pháp nghiên cứu chọn lựa cho luận văn:  Tổng hợp phân tích phương pháp tính tốn ổn định cơng trình ngầm biến đổi học khối đá xung quanh cơng trình ngầm  Mơ tốn sở liệu khảo sát thực nhờ trợ giúp phần mềm Phase2 sở toán phẳng  105  Kết hình 3-42, 3-43 3-45 cho thấy điểm có cao độ 1,9m (kể từ đáy hầm) hông hầm, ứng suất có giá trị thay đổi khơng nhiều; ứng suất lớn  có giá trị trung bình 18,28MPa (xấp xỉ 3,39 lần áp lực địa tầng p1) ứng suất nhỏ  có giá trị trung bình 0,46MPa (xấp xỉ 0,3 lần áp lực địa tầng p2) Kết thể tập trung ứng suất lớn  khu vực hông hầm, đồng thời thành phần ứng suất lớn nhỏ có chênh lệch đáng kể Vì khu vực có xu hướng xuất biến dạng dẻo Hình 3-46 Chuyển vị tổng đào hầm với kích thước nhỏ cách 1m độ sâu 200m lớp đá xâm nhập rắn Trong trường hợp này, chuyển vị hông hầm không đáng kể Mức độ hội tụ theo phương đứng đáy hầm đỉnh hầm bên hướng vào hầm lớn hơng hầm bên ngồi Do đó, vị trí xuất chuyển vị lớn đáy hầm đỉnh hầm có xu hướng dịch chuyển vào hầm Chuyển vị tổng lớn đáy hầm 0,42mm, đỉnh hầm 0,38mm (hình 3-46) Kết tính tốn cho thấy xung quanh biên cơng trình khơng xuất vùng dẻo (hình 3-47)  106  Hình 3-47 Vùng dẻo khơng xuất đào hầm với kích thước nhỏ cách 1m độ sâu 200m lớp đá xâm nhập rắn 3.4 Phân tích, nhận định kết tính tốn Đối với hầm đào gần mặt đất, ảnh hưởng trình phong hóa mạnh mẽ nên đá có chất lượng kém, môi trường đá xung quanh đường hầm xuất biến dạng dẻo Biến dạng dẻo phát triển mạnh khu vực hai bên trục đối xứng bên đáy hầm Phạm vi vùng dẻo kích thước cơng trình nhỏ Trường hợp bố trí đường hầm nhỏ song song, để tránh xuất vùng dẻo hơng hầm cần thiết phải bố trí chúng cách khoảng định để tránh ảnh hưởng lẫn Trong lớp đá phong hóa, đường hầm cách với khoảng cách không lớn (1m), vùng dẻo xuất với phạm vi rộng gây ổn định cơng trình (hình 3-48)  107  Hình 3-48 Vùng dẻo xuất phạm vi rộng đào hầm với kích thước nhỏ cách 1m độ sâu 30m lớp đá phong hóa Đối với hầm đào sâu bên mặt đất, đá có chất lượng tốt chưa bị tác động trình phong hóa nên mơi trường đá xung quanh đường hầm khơng xuất biến dạng dẻo Môi trường đá xung quanh hầm ứng xử phạm vi trạng thái đàn hồi Vùng ảnh hưởng theo phương ngang dạng tiết diện hầm giới hạn phạm vi 1,5 lần bề rộng hầm tính từ mép hơng hầm Ngồi phạm vi trạng thái ứng suất môi trường đá trạng thái ứng suất nguyên sinh Chuyển vị hông hầm không đáng kể, chuyển vị chủ yếu xảy đáy hầm đỉnh hầm, chuyển vị lớn hầm đặt độ sâu lớn có kích thước lớn hay khoảng cách hầm nhỏ bố trí đường hầm song song Tuy nhiên, thay đổi chuyển vị không lớn xét theo độ sâu Chuyển vị lớn đáy hầm có xu hướng gây bùng Chuyển vị lớn tất trường hợp tính tốn có giá trị nhỏ 1mm Từ kết nhận nhận xét trên, thiết kế cơng trình, lựa chọn phương án bố trí đường hầm hình 3-49  108  Hình 3-49 Các phương án bố trí đường hầm a) Bố trí hầm lớn với biện pháp xử lý gia cố đoạn hầm đặt nông b) Bố trí hầm nhỏ song song cách 6,2m tuyến c) Bố trí hầm nhỏ song song cách 6,2m đoạn hầm đặt nông nối với trở thành hầm lớn đoạn hầm đặt sâu Phương án a đơn giản nhất, đường hầm có kích thước lớn nên khu vực cửa hầm xuất vùng biến dạng dẻo lớn, cần thiết phải có biện pháp xử lý gia cố tạo vòm ngược kết hợp làm vỏ chống sử dụng neo để chống bùng chống lại biến dạng dẻo hông hầm chuyển vị lớn đỉnh hầm Phương án b với đường hầm nhỏ song song cách 6,2m tuyến khắc phục nhược điểm phương án a, phải làm đường hầm phí lớn thời gian thi công lâu Một ưu điểm phương án b đường hầm độc lập nên vấn đề an tồn xử lý có cố thuận lợi Phương án c kết hợp phương án b a, với đường hầm nhỏ bố trí song song cách 6,2m khu vực cửa vào hạn chế xuất vùng biến dạng dẻo lớn đáy hầm làm triệt tiêu biến dạng dẻo hơng hầm so  109  với bố trí đường hầm lớn Đồng thời tận dụng khả ổn định môi trường đá hầm đặt sâu có kích thước lớn Khi đó, đoạn hầm đặt sâu có chiều dài lớn, nên bố trí đường hầm lớn thay cho đường hầm nhỏ để tiết kiệm chi phí rút ngắn thời gian thi cơng Đương nhiên, bố trí đường hầm lớn, vấn đề an toàn xử lý có cố khơng thuận lợi việc bố trí đường hầm nhỏ Với kết hợp phương án b a, phương án c trở nên phức tạp vấn đề thi công 3.5 Kết luận chương Sự thay đổi trạng thái ứng suất nguyên sinh môi trường đá xung quanh hầm tạo khoảng trống ngầm xảy phạm vi cách biên hầm 1,5 lần bề rộng hầm Ứng suất lớn  biên ranh giới miền đàn hồi miền dẻo có giá trị xấp xỉ lần áp lực địa tầng p1 bố trí đường hầm lớn (bề rộng 10m) đường hầm nhỏ song song (bề rộng 6,2m) có khoảng cách không nhỏ 6,2m Trong lớp đá xâm nhập rắn chắc, khoảng cách đường hầm nhỏ song song bé (1m) khu vực hầm có tập trung cao ứng suất lớn  , giá trị trung bình  điểm có cao độ 1,9m hầm (kể từ đáy hầm) 18,28MPa (xấp xỉ 3,39 lần áp lực địa tầng p1), nhiên biến dạng dẻo chưa xảy Chuyển vị lớn đáy hầm, tất trường hợp tính tốn, chuyển vị có giá trị nhỏ 1mm Trong lớp đá phong hóa gần bề mặt, vùng dẻo xuất chủ yếu xung quanh đoạn đào theo mặt phẳng Phạm vi vùng dẻo đạt đến khoảng cách 8m hầm có kích thước lớn (bề rộng 10m) từ 4m đến 4,5m hầm có kích thước nhỏ (bề rộng 6,2m) Trong lớp đá xâm nhập rắn chắc, biến dạng dẻo không xuất  110  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết phân tích trạng thái ứng suất – biến dạng môi trường đá xung quanh cơng trình hầm giao thơng sở hồ sơ khảo sát địa chất cơng trình thực tế giai đoạn khảo sát sơ khu vực đèo Cả với mơ hình Hoek – Brown, chúng tơi rút kết luận cho luận văn sau:  Sự thay đổi trạng thái ứng suất nguyên sinh môi trường đá xung quanh hầm tạo khoảng trống ngầm xảy phạm vi cách biên hầm 1,5 lần bề rộng hầm  Trong phạm vi đàn hồi, giá trị  giảm dần  tăng dần đến giá trị áp lực địa tầng p1 p2 tương ứng kể từ mép hơng cơng trình phía mơi trường đá Trong phạm vi dẻo, gần mép cơng trình, giá trị  có khuynh hướng suy giảm  Vùng nguy hiểm (xuất biến dạng dẻo) xuất khu vực đáy hầm nơi bề mặt đào dạng phẳng môi trường đá nứt nẻ phong hóa  Chuyển vị khu vực đáy hầm đào phẳng có khuynh hướng hớn so với nơi tạo dạng vịm (như hơng đỉnh hầm) Chuyển vị có khuynh hướng xảy theo phương áp lực địa tầng có giá trị lớn  Trong môi trường đá tốt, khoảng cách hầm bố trí nhỏ khơng xuất hiện tượng dẻo so với trường hợp lớp đá xấu gần bề mặt khoảng cách hầm nhỏ gây dẻo phá hoại  Trong tính tốn hầm mơi trường đá, chuyển vị có giá trị bé (dưới 1mm) nên vấn đề cần quan tâm khả ổn định xuất dẻo, nổ đá cục  111  KIẾN NGHỊ Để hạn chế khả ổn định mơi trường đá có chất lượng xấu khu vực gần bề mặt, bố trí đường hầm song song với khoảng cách xấp xỉ đường kính hầm Khi hầm đào đến phạm vi đá tốt nối thành đường hầm mà đảm bảo độ ổn định Khi xuất vùng dẻo, bố trí neo, tạo vịm ngược, vỏ chống kết hợp biện pháp xử lý với nhằm hạn chế khả ổn định Nên sử dụng dạng tiết diện hầm tạo vòm khép kín để hạn chế biến dạng dẻo chuyển vị so với sử dụng dạng tiết diện hầm có đoạn thẳng HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Chỉ đánh giá trạng thái ứng suất – biến dạng độ ổn định cơng trình ngầm sau khai đào, chưa xét đến yếu tố thời gian Chưa xét biện pháp xử lý gia cố tạo vòm ngược, sử dụng neo, vỏ chống kết hợp biện pháp với để nâng cao độ ổn định cơng trình  112  TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nghiêm Hữu Hạnh, Cơ học đá Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội (2004) [2] Võ Trọng Hùng, Phùng Mạnh Đắc, Cơ học đá ứng dụng xây dựng cơng trình ngầm khai thác mỏ, Nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội (2005) [3] Nguyễn Sĩ Ngọc, Cơ học đá, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải, Hà Nội (2005) [4] Nguyễn Quang Phích, Cơ học đá, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội (2007) [5] Bùi Trường Sơn, Địa chất cơng trình, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp HCM, Tp HCM (2009) [6] Đặng Phúc Tuân, Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng môi trường đất đá xung quanh đường hầm dẫn nước cơng trình thuỷ điện, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng - Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp HCM, Tp HCM (2009) [7] Nguyễn Đức Toản, Lịch sử phát triển tiêu chuẩn phá hoại Hoek – Brown phiên năm 2002, Turin (2006) [8] Phạm Quốc Tuấn, Tính tốn đường hầm khơng có lớp áo bê tơng gia cố cơng trình thuỷ lợi thuỷ điện, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chun ngành Xây Dựng Cơng Trình Thuỷ - Đại học Xây Dựng, Hà Nội (2007) [9] Công ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế Cầu Lớn – Hầm, Báo cáo khảo sát địa chất cơng trình hầm đường qua đèo Cả – Bước lập dự án đầu tư xây dựng, Hà Nội (2010) [10] Catrin Edelbro, Rock mass strength – A Review – Technical Report, Luleå University of Technology, Luleå (2003) [11] M Cai, P.K Kaiser, Y Tasaka, M Minami, Determination of residual strength parameters of jointed rock masses using the GSI system, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 44, page 247–265 (2007) [12] C Carranza-Torres & C Fairhurst, The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek – Brown failure  113  criterion, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 36, page 777–809 (1999) [13] E Hoek, A brief history of the development of the Hoek – Brown failure criterion (2004) [14] E Hoek, Practical rock engineering, Evert Hoek Consulting Engineer Inc., North Vancouver, B.C (2006) [15] E Hoek, Rock mass properties for underground mines, Engineering Fundamentals and International Case Studies, Colorado (2001) [16] R.E Goodman, Introduction to rock mechanics 2nd Edition, John Wiley & Sons Publisher (1989) [17] V Marinos, P Marinos, E Hoek, The geological strength index: aplications and limitations, Bull Eng Geol Environ (2005) [18] Reza Rangsaz Osgoui, Ground reaction curve of reinforced tunnel using a new elasto-plastic model, Post Graduate Thesis submitted to The Land, Environment and Geo-Engineering Department of The Technical University of Turin, Turin (2006) [19] Dimitrios Kolymbas, Tunelling and tunnel mechanics, Institut für Geotechnik und Tunnelbau, Innsbruck (2005) [20] C Carranza-Torres, Elasto-plastic solution of tunnel problems using the generalized form of the Hoek – Brown failure criterion, Itasca Consulting Group Inc., Minnesota (2004) [21] E Hoek, E.T Brown, Underground excavations in rock, The Institution of Mining Metallurgy, London (1980) [22] E Hoek, M.S Diederichs, Empirical estimation of rock mass modulus, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 43, page 203–215 (2006)  114  PHỤ LỤC 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐÁ THEO CHỈ TIÊU BỀN ĐỊA CHẤT GSI (GEOLOGICAL STRENGTH INDEX) Hoek Brown nhận tiêu chuẩn phá hoại khối đá khơng có giá trị thực tiễn không liên quan đến quan sát, đánh giá địa chất trường, cơng việc mà thực dễ dàng kỹ sư địa chất công trường Họ xem xét phát triển hệ thống phân loại trình phát triển tiêu chuẩn vào năm cuối thập niên 70 họ từ bỏ ý định thời gian có hệ thống phân loại khối đá RMR Bieniawski đưa từ năm 1974 công nhận giới học đá Hệ thống RMR (và hệ thống phân loại Q) phát triển để đánh giá chất lượng khối đá trình thi cơng gia cố chống đỡ cơng trình ngầm, bao gồm số thông số không cần thiết cho việc đánh giá đặc tính chất lượng khối đá Nước ngầm thông số hướng cấu trúc RMR; nước ngầm thông số ứng suất Q giải tốt phương pháp số thông số không liên quan việc đánh giá chất lượng khối đá Do đó, thường bốn thơng số đầu hệ thống RMR (độ bền khối đá, đánh giá RQD, chiều rộng vết cắt, tính chất vết cắt) dùng cho việc đánh giá chất lượng khối đá Trong thời gian đầu hệ thống phân loại RMR sử dụng hiệu hầu hết vấn đề áp dụng với khối đá có chất lượng tương đối tốt (30