D Gian máy thủy điện ngầm, cách ầm đường bộ và đường sắt cỡ lớn, các hang ngầm lớn phòng thủ dân
Các ứng dụng xa hơn của hệ thống Q Q trong phương pháp máy khoan hầm toàn tiết diện Q TBM
Sẽ là thích hợp để kết thúc tài liệu chỉ dẫn có minh họa sử dụng Q này, bằng cách đưa ra một cái nhìn ngắn gọn về Q khi áp dụng trong làm hầm TBM. Thực chất, sau tham số Q đã được thêm vào khoảng mười lăm năm trước đây, để bao hàm các thông sốtương tác đất đá- máy TBM, kể cả sự so sánh rất qua trọng về cường độ khối đá (SIGMA) với lực mâm cắt TBM trung bình F. Sự phát triển mô hình đào hầm dùng QTBM theo từng giai đoạn được mô tả trong tài liệu của Barton năm 2000.
Thỉnh thoảng và ngược với trực giác, tốc độ khoan xuyên (PR / penetration rate) của TBM có thể giảm đi mặc cho lực đẩy của mâm cắt tăng lên. Đáng nói là, điều này có vẻ là một kết quả “không biết” đối với nhiều người làm thiết kế và thi công TBM. Tuy vậy, nó là một kết quảđã được lập thành tài liệu (Barton, 2000). Nó bị gây ra bởi một loại đá/khối đá mà nó có cường độđủ lớn để chống lại tác dụng của lực mâm cắt tăng cường, và khiến tốc độ khoan giảm đi. Do đó, điều quan trọng nhất là phải có một phương pháp thiết kế mà trong đó lực đẩy của mâm cắt được so sánh với ước lượng cường độ khối đá, và nhờđó một kết quả dự báo mà nó có thể khớp/phù hợp với thực tế, tức là tốc độ khoan PR giảm ngay cả với lực đẩy TBM tăng lên khi đá là quá cứng và liền khối (Q cao, UCS cao).
Chuyển ngữ và biên tập: Nguyễn Đức Toản. Email: Ngdtoan@gmail.com. Mobile: 090-555-9095. Trang 40
Việc đánh giá SIGMA được dựa trên Q một cách chắc chắn, dựa trên Qc một cách cụ thể hơn, nói cách khác là có liên quan UCS. Việc sử dùng cách dự báo QTBM liên quan đến tốc độ xuyên PR, độ chính xác trong một dải lực đẩy F = 32 tấn (máy TBM mạnh) xuống đến F= 8 tấn (khoan khiên kín mặt/“đào mò”30), đã được xác nhận.
trong đó = khối lượng riêng/dung trọng của đá (gam/cm3) và đơn vị của SIGMA là MPa (dải giá trị≈ 1 đến 100 MPa).
Khía cạnh quan trọng khác của thiết kếthi công TBM là đánh giá Q theo hướng đào hầm.
Điều này đặc biệt quan trọng cho TBM vì các hệ khe nứt gần nhau và dốc là dễ khoan xuyên (ngang) bởi TBM, nhưng có thể thể hiện một RQD cao gây hiểu nhầm theo một hố khoan thăm dò thẳng đứng. Ngược lại, đất đá có hệ khe nứt (hay phân lớp) gần nằm ngang đòi hỏi nhiều năng lượng phá đá hơn, làm chậm tốc độ xuyên PR, và có thể thể hiện một RQD thấp hơn nếu khoan lấy mẫu theo hố khoan thẳng đứng. (RQD0 nhận được từghi chép hàng trăm mái dốc đá phục vụ cho một hầm TBM sắp thi công gần Oslo được cho trong Hình 31).
30
Blind-hole drilling/Blind shoving: Đào kín bằng khiên, là quá trình đẩy một khiên đào hầm dưới nước tiến lên trong khi mặt đào/mâm cắt của nó đóng kín - ND.
Chuyển ngữ và biên tập: Nguyễn Đức Toản. Email: Ngdtoan@gmail.com. Mobile: 090-555-9095. Trang 41
Hình 29: Phía trên: Một ví dụ về “bàn phím” số liệu đầu vào cho mô hình khoan hầm toàn tiết diện QTBM, mà nó được nhập số bằng các thông số Q thích hợp cho mỗi vùng địa chất được mô hình,
cho dù là 500m đá granit liền khối (tiến độđào chậm như được dựbáo trong trường hợp minh họa này) hay là một vùng đứt gãy lớn (cũng có tiến độđào thấp thậm chí dừng hẳn, do lực đẩy cắt của máy khoan bị giảm và cần thời gian lắp kết cấu gia cố). Chú ý rằng m1ở hàng trên cùng của màn hình nhập số liệu đầu vào là độ dốc trễ tiến độ, mà nó liên hệ chặt với giá trịQ (thông thường) khi
chất lượng khối đá/làm hầm là rất tồi (0.1 - 0.001: xem các đường xu hướng màu đỏ trong Hình 30a).
Hình bên dưới: Danh sách mở rộng các tham sốđược cho ở bên phải của sáu thông số Q (với RQD0hướng theo trục đào hầm), bao gồm sự so sánh lực cắt của máy khoan F (được chuẩn hóa với
20 tấn) với một giá trịcường độ khối đá SIGMA = 5Qc1/3MPa, trong đó = dung trọng. Số hạng