4. Cỏch tiếp cận và phương phỏp nghiờn cứu
4.3.2. Chọn giải phỏp chống đỡ
Sau khi đó tổng hợp cỏc trường hợp xảy ra sự cố trong quỏ trỡnh thi cụng cỏc đường hầm núi trờn tại cụng trỡnh thủy điện Buụn Kuốp, tỏc giả ỏp dụng quy trỡnh thiết kế và lựa chọn Kết cấu chống đó đưa ra trong cỏc phần trờn của luận văn để lựa chọn, tớnh toỏn được loại Kết cấu chống hợp lý cho cỏc vị trớ xảy ra sự cố. Sử dụng phần
mềm Rock Lap và phần mềm Rock Support của hóng Rock Science, tỏc giả của luận văn thu được cỏc kết quả như sau:
Vị trớ sự cố tại K0+35 hầm 1:
Tớnh chất địa chất theo khảo sỏt và Rock lap:
- Đỏ chủ yếu là bột kết xen kẹp ớt cỏt kết, thế nằm của đỏ cắm ra phớa hướng đào với gúc dốc 650
.
- Đỏ nứt nẻ, tồn tại hai hệ thống khe nứt giao cắt tạo nờm, cỏc khe nứt trỏm canxit - Điều kiện khe nứt: Nhỏm
- Hướng khe nứt: Khụng thuận
- Khoảng cỏch trung bỡnh giữa cỏc khe nứt: 40-60cm. - Chỉ số: RDQ=40%; RMR=32;Q=2,5
- Xuất lộ nước: Nhỏ giọt
Trị số ứng suất nguyờn sinh thẳng đứng là 6 Mpa, E = 1335 Mpa, tỷ số giữa trường ứng suất nguyờn sinh nằm ngang và thẳng đứng là k = 0,5.
Mặt cắt: Chiều rộng: 8,2m Chiều cao: 8,2m
Bỏn kớnh: 4,1m. Mặt cắt tương đương hỡnh trũn cú S = 93,63 m2, bỏn kớnh R= 5,46 m
Biến dạng theo Rock support và theo dừi quan trắc thực tế: Độ dịch chuyển lớn nhất ở biờn đường hầm được xỏc định là 68cm. Đõy là độ biến dạng rất lớn (nằm trong khoảng từ 5 % đến 10 % đường kớnh đường hầm).
Biện phỏp gia cố: Biết tỷ lệ giữa độ bền nộn 3 trục của khối đỏ ( 0,9 MPa) và trị số
ứng suất nguyờn sinh (6MPa) bằng 0,15, dựa vào hỡnh 3.18 cho thấy biến dạng của đường hầm nằm trong khoảng 5% đến 10 % đường kớnh đường hầm tương ứng với mức độ nộn ộp rất mạnh. Khuyến cỏo sử dụng phương phỏp gia cố trước và sử dụng kết cấu chống thộp và neo, bờ tụng phun giữ ổn định trờn gương
Sử dụng sơ đồ hỡnh 3.19 xỏc định được tỷ lệ giữa ỏp lực chống giữ yờu cầu/ứng suất nguyờn sinh bằng 0,3 và từ đú xỏc định được ỏp lực chống giữ yờu cầu bằng 1,8 MPa. Sử dụng cỏc cụng thức tớnh toỏn kớch thước kết cấu chống thộp khi biết ỏp lực
chống giữ yờu cầu (hoặc sử dụng biểu đồ H3.19), xỏc định được kớch thước của kết cấu chống thộp sử dụng ở đõy là thộp 12W65với bước chống L = 1,0 m, kết hợp với neo đường kớnh 20 mm, chiều dài 1,5 m, bờ tụng phun một lớp dày 10 cm, cường độ 15 Mpa.
So sỏnh với dạng kết cấu chống được thực hiện trong thực tế là:
- Gia cố bằng vỡ thộp H150, đổ bờ tụng chốn, sử dụng neo đường kớnh 25mm, chiều dài 2m, bờ tụng phun cường độ 15 Mpa, dày 10 cm kết hợp với việc gia cố sỏt mặt gương.
Vị trớ sự cố tại K7+24 hầm 1:
Tớnh chất địa chất theo khảo sỏt và Rocklap: Đỏ chủ yếu là bột kết xen kẹp ớt cỏt
kết, thế nằm của đỏ cắm ra phớa hướng đào với gúc dốc 45o
Đỏ bị vũ nhàu, vỡ vụn, cỏc khe nứt trỏm canxit và phần lớn bị phõn hủy thành dạng bột sột nờn lực dớnh kết của đỏ rất kộm
- Điều kiện khe nứt: Nhỏm - Hướng khe nứt: Khụng thuận
- Khoảng cỏch trung bỡnh giữa cỏc khe nứt: 40-60cm. - Chỉ số: RDQ=40%; RMR=32;Q=2,5
- Xuất lộ nước: Nhỏ giọt
Trị số ứng suất nguyờn sinh thẳng đứng là 8 Mpa, E = 1285 Mpa, tỷ số giữa trường ứng suất nguyờn sinh nằm ngang và thẳng đứng là k = 0,5.
Mặt cắt:Chiều rộng: 8,2m Chiều cao: 8,2m
Bỏn kớnh: 4,1m. Mặt cắt tương đương hỡnh trũn cú S = 93,63 m2, bỏn kớnh R= 5,46m.
Biến dạng theo Rock support và theo dừi quan trắc thực tế:
Độ dịch chuyển lớn nhất ở biờn đường hầm được xỏc định là 59 cm. Đõy là độ biến dạng rất lớn (nằm trong khoảng từ 5 % đến 10 % đường kớnh đường hầm).
Biết tỷ lệ giữa độ bền nộn 3 trục của khối đỏ ( 0,8 MPa) và trị số ứng suất nguyờn sinh (6MPa) bằng 0,13, dựa vào hỡnh 3.18 cho thấy biến dạng của đường hầm nằm trong khoảng 5% đến 10 % đường kớnh đường hầm tương ứng với mức độ nộn ộp rất mạnh. Khuyến cỏo sử dụng phương phỏp gia cố trước và sử dụng kết cấu chống thộp và neo, bờ tụng phun giữ ổn định trờn gương.
Sử dụng sơ đồ hỡnh 3.19 xỏc định được tỷ lệ giữa ỏp lực chống giữ yờucầu/ứng suất nguyờn sinh bằng 0,4 và từ đú xỏc định được ỏp lực chống giữ yờu cầu bằng 2,4 MPa. Sử dụng cỏc cụng thức tớnh toỏn kớch thước kết cấu chống thộp khi biết ỏp lực chống giữ yờu cầu (hoặc sử dụng biểu đồ H3.19), xỏc định được kớch thước của kết cấu chống thộp sử dụng ở đõy là thộp 12W65 với bước chống L = 1,0 m, kết hợp với neo đường kớnh 25 mm, chiều dài 1,5 m, bờ tụng phun một lớp dày 05 cm, cường độ 15 Mpa.
So sỏnh với dạng kết cấu chống được thực hiện trong thực tế là:
- Gia cố bằng vỡ thộp H150, đổ bờ tụng chốn, sử dụng neo đường kớnh 25mm, chiều dài 2 m, bờ tụng phun cường độ 15 Mpa, dày 05 cm kết hợp với việc gia cố sỏt mặt gương.
Như vậy, từ cỏc kết quả so sỏnh như trờn, cú thể rỳt ra một số nhận xột sau đõy: Kinh phớ và thời gian để khắc phục cỏc sự cố xảy ra khi thi cụng cỏc đường hầm là rất lớn. Với việc sử dụng quy trỡnh tớnh toỏn, lựa chọn kết cấu chống(Kết cấu chống) hợp lý cho đường hầm mà tỏc giả của luận văn đó trỡnh bày ở phần trờn, cỏc kết quả lựa chọn và tớnh toỏn trờn lý thuyết đều khỏ gần hoặc chớnh xỏc với cỏc phương ỏn Kết cấu chống sử dụng trong thực tế tại cụng trường thi cụng đường hầm. Điều này đó xỏc nhận quy trỡnh lựa chọn Kết cấu chống hợp lý mà tỏc giả đó lập luận ở trong nội dung của luận ỏn là khỏ chớnh xỏc. Từ cỏc kết quả này, sẽ giỳp cho cỏc nhà thiết kế cũng như cỏc nhà thầu thi cụng cú thể tớnh toỏn, lựa chọn được Kết cấu chống hợp lý cho đường hầm, trỏnh được cỏc sự cố xảy ra khi thi cụng và trong quỏ trỡnh sử dụng, làm tăng tiến độ thi cụng, giảm giỏ thành xõy dựng cụng trỡnh cũng như làm tăng chất lượng cho cỏc cụng trỡnh đường hầm thủy điện núi riờng và cỏc cụng trỡnh ngầm núi chung.