dựng hầm.
Trước khi đào đường hầm khối địa tầng nằm trong trạng thỏi cõn bằng ổn định và trạng thỏi ứng suất của nú được xỏc định bởi trọng lượng bản thõn và tớnh chất cơ lý của địa tầng, bởi ảnh hưởng của nhiệt độ và nước ngầm.
Ứng suất ban đầu trong khối địa tầng trước lỳc đào chủ yếu do trọng lượng bản thõn của lớp đỏ nằm trờn đú gõy ra. Trong trường hợp đơn giản là địa tầng trầm tớch, phõn lớp nằm ngang, sự thay đổi của nhiệt độ và kiến tạo khụng đỏng kể. Nếu tỏch một phõn tố đỏ tại độ sõu H= hi ( hi là chiều dày từng lớp địa tầng kể từ mặt đất đến phõn tố đang xột) thỡ trờn phõn tố ứng suất theo phương thẳng đứng là:
i i z h (2-11a) Và ứng suất nằm ngang: z y x 0 (2-11b)
Trong đú: i : Khối lượng riờng của địa tầng trong lớp i.
0: Hệ số ỏp lực bờn của địa tầng.
Vật liệu nằm trong khối đang xột cú thể xem như vật liệu đàn hồi tuyến tớnh, do đú trạng thỏi ứng suất tuõn theo ứng xử lý thuyết đàn hồi. Giả thiết này cú thể phự hợp khụng chỉ đỏ cứng mà với cả đất đỏ mềm yếu, khi thay đổi ỏp lực địa tầng trong một giới hạn khụng lớn ( từ ỏp lực ban đầu đến ỏp lực sau khi gia cố hầm) thỡ giữa ứng suất và biến dạng cú mối liờn hệ tuyến tớnh.
Trong trường hợp này hệ số ỏp lực bờn 0 cú thể biểu thị qua hệ số biến dạng ngang ( hệ số poisson). 1 0 (2-11c)
Trong đú:: Hệ số poisson ( xỏc định theo từng loại đất đỏ, thụng thường cú thể lấy từ 0,14 đến 0,49).
Tựy theo địa điểm xõy dựng mà ỏp lực do trọng lượng của địa tầng cũng khỏc nhau. Nếu địa tầng khụng nằm ngang, xiờn lệch thỡ ỏp lực sẽ khụng đối xứng. Nếu cỏc lớp thẳng đứng cú cỏc tớnh chất cơ lý khỏc nhau theo cỏc lớp thỡ ỏp lực cũng khỏc nhau.