7. Cấu trúc luận văn nghiên cứu
2.1. Tổng quan về lý thuyết sử dụng vì neo
2.1.2. Lý thuyết tổ hợp xà (tạo dầm mang tải)[7]
Lý thuyết tổ hợp xà phù hợp với trường hợp nóc phân lớp. Đối với đầu cố định neo, nó cung cấp lực dọc trục làm cố định chặt ngăn chặn hiện tượng tách lớp đối với lớp đá, đồng thời còn làm gia tăng lực ma sát giữa mặt phân lớp của lớp đá, neo cung cấp lực kháng cắt cùng ngăn chặn sự trượt động xảy ra giữa các lớp đá. Đối với cố định neo toàn thân, neo và chất dẻo đồng thời cùng tác dụng, hiển rõ cải thiện tình hình chịu lực của neo, đã gia tăng khả năng khống chế tách lớp tại nóc và dịch chuyển theo phương ngang, hiệu quả chống giữ tối ưu hơn khi chỉ cố định ở phần đầu neo.
a) b)
Hình 2.2. Tác dụng tạo tổ hợp dầm của chống giữ neo [7] a - Khi chưa chống neo; b - Tạo tổ hợp dầm khi chống neo
Từ khảo sát góc độ chịu lực của lớp đá, neo đã ghim giữ chặt các lớp đất đá hình thành tổ hợp dầm (hình 2.2), giá trị tỉ lệ của ứng suất kéo lớn nhất mà tổ hợp xà chịu với ứng suất kéo lớn nhất mà xà xếp hợp lại là:
2 ax, 2 ax, 1 ( ) i m c m l i h h n (2.1)
Trong đó: max,c, max,l - Ứng suất kéo lớn nhất của tổ hợp xà và xà xếp chồng
nhau, MPa; hi - Độ dày của các lớp đá, m; n - Tổng số lớp đá. Biến dạng uốn lớn nhất của tổ hợp dầm là:
2 ax 2 WB = . 2 Et m (2.2)
Trong đó: W - Trọng lượng của tổ hợp dầm, MN/m2; B - Độ rộng của đường lò, m; T - Độ cao của dầm; E - Mô đun đàn hồi của đá, MPa.
Độ dày của tổ hợp dầm càng lớn thì giá trị biến dạng lớn nhất của dầm càng nhỏ. Lý thuyết tổ hợp dầm đã xem xét đầy đủ tác dụng cố định chặt của neo đối với tách lớp và dịch chuyển, nhưng nó thể hiện rõ sự tồn tại nhược điểm sau:
Rất khó xác định độ dày hữu hiệu của tổ hợp dầm. Nó đề cập đến rất
nhiều nhân tố ảnh hưởng chống giữ neo, hiện nay vẫn chưa có phương pháp nào đáng tin cậy để đánh giá độ dày hữu hiệu của tổ hợp dầm;
Chưa xem xét đến tác dụng của ứng suất ngang đối với cường độ của tổ
hợp dầm, tính ổn định và chịu tải của neo. Thực ra, trong đường lò ứng suất ngang tương đối lớn, ứng suất ngang là nguyên nhân chủ yếu gây phá hủy và mất ổn định nóc;
Chỉ thích hợp với nóc dạng phân lớp, với lại vừa khảo sát được tác dụng
cố định chặt đối với tách lớp và dịch chuyển, chưa đề cập đến ảnh hưởng của neo đối với cường độ khối đá, mô đun biến dạng và phân bố ứng suất.