Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 1

Xây dựng công trình ngầm ngày càng phát triển, nên việc đi sâu nghiên cứu lý thuyết về áp lực và ổn định kết cấu công trình ngầm, lý thuyết thiết kế kết cấu gia cố công trình ngầm được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Từ góc độ cơ học, kết cấu công trình ngầm mất tính ổn định là do ứng suất vượt quá cường độ ứng suất cho phép, tạo ra vùng đứt gãy và trượt liên tục....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 1Ch−¬ng 1. Më ®Çu1.1 Kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa Mét c«ng tr×nh ngÇm ®−îc hiÓu lµ mét kho¶ng kh«ng gian trèng, ®−îcthi c«ng x©y dùng trong lßng vá tr¸i ®Êt (kÓ c¶ trong n−íc hoÆc d−íi n−íc).Cho ®Õn nay cã nhiÒu lo¹i c«ng tr×nh ngÇm, víi c¸c môc tiªu hay chøc n¨ng södông kh¸c nhau. Tïy theo môc ®Ých vµ ph¹m vi sö dông cã thÓ ph©n ra c¸c lo¹i: • C«ng tr×nh ngÇm khai th¸c kho¸ng s¶n, • C«ng tr×nh ngÇm thñy lîi, thñy ®iÖn • C«ng tr×nh ngÇm giao th«ng, • C«ng tr×nh ngÇm c«ng nghiÖp, • C«ng tr×nh ngÇm quèc phßng, • C«ng tr×nh ngÇm d©n dông, • C«ng tr×nh ngÇm ®Æc biÖt. Sau ®©y, ®Ó cho ®¬n gi¶n, sÏ ph©n ra hai nhãm lín lµ • C«ng tr×nh ngÇm trong c¸c má hÇm lß, gäi lµ c«ng tr×nh ngÇm má (CTNM) • C«ng tr×nh ngÇm d©n dông, quèc phßng vµ c«ng nghiÖp, gäi chung lµ c«ng tr×nh ngÇm d©n dông vµ c«ng nghiÖp (CTNDD&CN) Gi÷a hai nhãm c«ng tr×nh ngÇm nµy cã nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c biÖt râ rÖt,th«ng qua b¶ng so s¸nh ®¬n gi¶n nh− trong b¶ng 1-1. B¶ng 1-1. Mét sè ®Æc ®iÓm liªn quan víi nhãm cong tr×nh ngÇm CTNM CTNDD&CN • -phôc vô khai th¸c kho¸ng s¶n -c¸c môc tiªu kh¸c nhau Chøc n¨ng sö dông • -am hiÓu vÒ c«ng tr×nh ngÇm -kh«ng hoÆc Ýt am hiÓu Nhãm ng−êi sö dông • -cã giíi h¹n -l©u dµi Thêi gian sö dông Qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ tån t¹i cña mét c«ng tr×nh ngÇm cã thÓ ph©n ra bagiai ®o¹n lµ: • ChuÈn bÞ, bao gåm c¸c kh©u lËp dù ¸n, kh¶o s¸t, thiÕt kÕ, • Thi c«ng x©y dùng • Sö dông vµ vËn hµnh Cã thÓ nãi r»ng mäi c«ng viÖc trong ba giai ®o¹n nµy lu«n ®−îc ph¸ttriÓn vµ ®æi míi theo thêi gian cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt,cïng víi c¸c kinh nghiÖm thu ®−îc trong qu¸ tr×nh thi c«ng còng nh− trongqu¸ tr×nh sö dông vµ vËn hµnh. 1 Nh÷ng kinh nghiÖm, nhËn thøc vµ c¸c ph−¬ng ph¸p quy ho¹ch, thiÕt kÕvµ thi c«ng kh¸c nhau, tÝch lòy ®−îc cho ®Õn nay, thùc sù lµ khæng lå vµ trongthùc tÕ còng cßn cã nhiÒu quan ®iÓm, xu h−íng kh¸c nhau. Tuy nhiªn c¸c xuh−íng nµy còng lu«n ®−îc bæ trî, hoµn thiÖn vµ ph¸t triÓn. NhiÒu quan niÖmcò, l¹c hËu dÇn Ýt ®−îc sö dông, nh−ng vÉn cßn cã gi¸ trÞ kinh ®iÓn, c¬ b¶n; c¸cph−¬ng ph¸p míi, hiÖn ®¹i ngµy cµng ®−îc sö dông réng r·i vµ mang l¹i hiÖuqu¶ kü thuËt, kinh tÕ vµ x· héi cao. Ngµy nay, víi c¸c ph−¬ng ph¸p ®· cã,hoµn toµn cã thÓ thi c«ng x©y dùng ®−îc c¸c c«ng tr×nh ngÇm trong mäi ®iÒukiÖn cña vá tr¸i ®Êt, ®−¬ng nhiªn cã sù kh¸c biÖt khi thi c«ng trong khèi ®Êt vµkhèi ®¸, sau ®©y gäi chung lµ khèi ®Êt/®¸. §Ó thi c«ng x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm ®· cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p®−îc ph¸t triÓn, cã thÓ ph©n ra hai nhãm chÝnh lµ: • C¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ng ngÇm (còng cßn gäi lµ ph−¬ng ph¸p má) • C¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ng lé thiªn Thi c«ng ngÇm cã ®Æc ®iÓm lµ mäi c«ng t¸c t¸ch bãc ®Êt/®¸ vµ l¾pdùng kÕt cÊu nh©n t¹o ®Òu ®−îc thùc hiÖn trong lßng ®Êt. Theo ph−¬ng thøchay ph−¬ng ph¸p ®µo, t¸ch bãc ®Êt/®¸ cã thÓ ph©n c¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ngngÇm ra hai nhãm, nh− trªn s¬ ®å h×nh 1-1). C¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ng ngÇm Ph−¬ng ph¸p thi Ph−¬ng ph¸p thi c«ng b»ng m¸y c«ng th«ng th−êng kÝch m¸y m¸y m¸y khoan m¸y khiªn khoan- ®µo xóc, ®µo lß Ðp hÇm TBM ®µo SM næ m×n m¸y xíi RH èng, ®µo hÇm hë cã ®µo ®µo tõng nhá khiªn toµn phÇn g−¬ng g−¬ng H×nh 1-1. Ph©n nhãm vµ c¸ch gäi c¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ng ngÇm Kh¸i niÖm ‘ph−¬ng ph¸p thi c«ng th«ng th−êng’ vµ ‘ph−¬ng ph¸p thic«ng b»ng m¸y’ ®−îc sö dông chØ cã ý nghÜa t−¬ng ®èi, kh«ng hoµn toµn liªnquan víi viÖc sö dông c¸c m¸y thi c«ng. C¸c ph−¬ng ph¸p thuéc vµo nhãm thi 2c«ng th«ng th−êng lµ c¸c ph−¬ng ph¸p cho phÐp t¸ch ph¸ ®Êt/®¸ t¹o nªnkho¶ng trèng ngÇm cã tiÕt diÖn víi h×nh d¹ng vµ kÝc ...