Kết cấu vỏ hầm dạng trịn chịu tải trọng chủ động cĩ biến dạng tự do sẽ khơng chịu sự cản trở của mơi trường xung quanh hay lực kháng đàn hồi của địa tầng khơng được hình thành. Vỏ hầm được tính như một vịng kín chịu tải trọng chủ động và phản lực theo phương thẳng đứng của nền. [2]
q K h + 2r h p1 p2 ϕn h q H 1 2 1 H2 b) a) 1 p p2 Hình 4.19 Sơ đồ chịu lực và hệ cơ bản để tính hầm dạng hình trịn
Trường hợp tổng quát vỏ hầm chịu các tải trọng như hình vẽ: - Áp lực đất theo phương thẳng đứng xem như phân bố đều;
- Áp lực đất theo phương ngang phân bố theo dạng hình thang - Trọng lượng bản thân
- Áp lực nước ngầm
- Phản lực nền hướng từ dưới lên, phân bố đều với giá trị K [2]
K = q + 3,14g – 1,57R (4.25)
Trong đĩ:
R - bán kính của hầm
Kết cấu được tính tốn theo phương pháp hỗn hợp. Khi chịu tải trọng đối xứng tiết diện trên đỉnh và đáy hầm khơng cĩ chuyển vị ngang, chuyển vị xoay và lực cắt. Hệ cơ bản chọn như (hình 4.24)
Kết cấu vỏ hầm dạng trịn cĩ cấu tạo đơn giản phù hợp với thi cơng cơ giới hố, bên cạnh đĩ về phương diện chịu lực là kết cấu phù hợp cho địa tầng yếu, trong tương lai việc sử dụng kết cấu vỏ hầm dạng trịn để thi cơng các cơng trình hầm xây dựng trên nền đất yếu sẽ được ưa chuộng và phát huy tốt các đặc điểm nổi bật so với các dạng vỏ hầm khác.
KẾT LUẬN CHƯƠNG
Cùng với quá trình phát triển của đường hầm, nhiều phương pháp và quan điểm tính của nhiều tác giả đã ra đời. Mỗi phương pháp đều cĩ ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng cũng như độ chính xác nhất định. Việc lựa chọn phương pháp và mơ hình nền nào để tính tốn hợp lý nhất địi hỏi nhiều kinh nghiệm trong tính tốn thiết kế và thi cơng cơng trình ngầm tùy theo điều kiện thực tế.
Với cơng trình ngầm xây dựng trong khu vực địa chất yếu thì các phương pháp tính tốn phù hợp là phương pháp thay thế bằng hệ thanh hoặc phương pháp số như phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp DEM. Đây cũng là xu thế chung của thế giới và phù hợp trong việc tính tốn bài tốn địa-kết cấu với nhiều điều kiện phức tạp.
Chương 5. PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG CƠNG TRÌNH
NGẦM PHÙ HỢP VỚI KHU VỰC NGHIÊN CỨU