Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 2

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 2 Ngoµi hai nhiÖm vô chÝnh ®ã c¸c kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm má còng cã thÓph¶i ®¶m nhËn nh÷ng nhiÖm vô phô kh¸c, tuú thuéc vµo nh÷ng ®ßi hái, c¸cyªu cÇu xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn thùc tÕ vµ tù nhiªn nh−: • B¶o vÖ khèi ®¸ xung quanh c¸c c«ng tr×nh ngÇm tr−íc c¸c t¸c ®éng ph¸ huû cña c¸c t¸c nh©n phong ho¸; • B¶o vÖ c¸c ®−êng lß khái bÞ n−íc x©m nhËp. Trong nhiÒu tr−êng hîp, c¸c nhiÖm vô phô nµy kh«ng mang ý nghÜa ®ÆcbiÖt, song còng cã nh÷ng tr−êng hîp chóng l¹i trë thµnh rÊt quan träng, ch¼ngh¹n khi ph¶i ®µo qua c¸c líp ®Êt/®¸ chøa n−íc. C¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông, quèc phßng vµ c«ng nghiÖp th−êngcã tuæi thä cao h¬n, thËm chÝ vÜnh cöu, cho nªn ngoµi nhiÖm vô ®¸p øng c¸cmôc tiªu chung ®Ò ra cho c¸c kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm, tïy theo chøc n¨ng cñac«ng tr×nh, chóng cßn ph¶i tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu cô thÓ kh¸c nhau nh− c¸chn−íc, chèng ch¸y, thÈm mü, vËt lÝ khÝ hËu vµ ®Æc biÖt lµ ®é bÒn v÷ng hay æn®Þnh l©u dµi (bÒn l©u). Ngµy nay c¸c thµnh tùu nghiªn cøu cña c¸c lÜnh vùc c¬ häc ®Êt/®¸®· kh¼ng ®Þnh r»ng khi thi c«ng x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm cÇn thiÕt ph¶i®¶m b¶o, g×n gi÷ ®−îc ®é bÒn hay kh¶ n¨ng mang t¶i cña khèi ®Êt/®¸, ®Ó cãthÓ ph¸t huy, sö dông khèi ®Êt/®¸ thµnh mét bé ph©n chÞu t¶i. V× vËy c¸c biÖnph¸p chèng gi÷ ®−îc sö dông còng cÇn ®¸p øng yªu cÇu lµ ph¸t huy, hç trîcòng nh− g©y ¶nh h−ëng tèt ®Õn kh¶ n¨ng tù mang t¶i cña khèi ®¸. Trongtr−êng hîp lý t−ëng chØ nªn coi kÕt cÊu chèng lµ mét d¹ng gia cè hay gia c«ngbÒ mÆt cho khèi ®¸. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ c¸c kÕt cÊu chèng còng th−êng®¹t ®−îc ®é cøng v÷ng nhÊt ®Þnh, nªn cã thÓ tiÕn hµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµkiÓm chøng ®−îc. Nãi chung, ®Ó ®¶m b¶o, gi÷ g×n ®−îc kh¶ n¨ng tù mang t¶i cña khèi ®¸,còng nh− ®¶m b¶o æn ®Þnh, bÒn v÷ng l©u dµi cho c¸c c«ng tr×nh ngÇm, cÇnthiÕt ph¶i chó ý c¸c ®iÒu kiÖn hay kh¶ n¨ng sau: Lùa chän vÞ trÝ hîp lý bè trÝ c«ng tr×nh ngÇm; Lùa chän ®−îc h×nh d¹ng hîp lý cho c«ng tr×nh ngÇm, chó ý ®Æc biÖt ®Õn ®iÒu kiÖn cô thÓ vÒ c¸c tÝnh chÊt cña khèi ®Êt/®¸; Lùa chän c¸c ph−¬ng ph¸p vµ gi¶i ph¸p thi c«ng hîp lý; Lùa chän ph−¬ng ph¸p chèng gi÷ hîp lý; Chó ý ®Õn yÕu tè thêi gian ®èi víi c¶ khèi ®¸/®Êt vµ kÕt cÊu c«ng tr×nhngÇm; ¸p dông c¸c ph−¬ng ph¸p khai ®µo kh«ng hoÆc Ýt g©y t¸c ®éng xÊu®Õn khèi ®Êt/®¸-(cã thÓ gäi lµ c¸c ph−¬ng ph¸p ®µo b¶o d−ìng khèi ®Êt/®¸)-tøc lµ Ýt g©y ¶nh h−ëng lµm thay ®æi ®é bÒn vµ kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña khèi®Êt/®¸. 7 MÆc dï c¸c kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm cã thÓ ®−îc lùa chän vµ thiÕt kÕtheo c¸c ph−¬ng ph¸p, quan ®iÓm kh¸c nhau tïy theo c¸c chøc n¨ng kh¸c nhaucña c¸c c«ng tr×nh ngÇm, song nãi chung khi lùa chän vµ tÝnh to¸n c¸c kÕt cÊuc«ng tr×nh ngÇm ®Òu xuÊt ph¸t tõ c¸c yªu cÇu chung, mang tÝnh tæng thÓ lµ:1)Yªu cÇu kü thuËt KÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm ph¶i ®¶m b¶o cã ®é bÒn vµ ®é æn ®Þnh nhÊt®Þnh. KÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm ph¶i bÒn, nghÜa lµ ph¶i chÞu ®−îc c¸c t¸c dôngcña ngo¹i lùc còng nh− c¸c tr¹ng th¸i øng suÊt sinh ra trong c¸c cÊu kiÖn cñakÕt cÊu chèng trong giíi h¹n cho phÐp. KÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm ph¶i æn ®Þnhtøc lµ d−íi t¸c dông cña ¸p lùc ®Êt ®¸, c¸c lo¹i t¶i träng vµ c¸c t¸c ®éng kh¸ccña m«i tr−êng, vÉn ph¶i gi÷ ®−îc kÝch th−íc vµ h×nh d¹ng ban ®Çu, hoÆc kÝchth−ícvµ h×nh d¹ng nhÊt ®Þnh theo yªu cÇu sö dông cô thÓ. Tïy theo yªu cÇu södông cô thÓ kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm cÇn ph¶i bÒn v÷ng l©u dµi.2)Yªu cÇu theo chøc n¨ng sö dông Nãi chung c¸c kÕt cÊu chèng kh«ng ®−îc g©y ra c¸c trë ng¹i cho c¸cqu¸ tr×nh s¶n xuÊt, thi c«ng vµ ph¶i cho phÐp ¸p dông ®−îc c¸c kh¶ n¨ng c¬giíi hãa trong thi c«ng (tïy theo yªu cÇu); chiÕm Ýt kh«ng gian, thuËn tiÖn choviÖc sö dông kho¶ng kh«ng gian ngÇm tuú theo môc ®Ých cô thÓ; ®¶m b¶o kh¶n¨ng th«ng giã, an toµn vÒ ch¸y; søc c¶n thñy ®éng nhá, trong nhiÒu tr−ênghîp cßn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ c¸ch n−íc, thÈm mü.3)Yªu cÇu kinh tÕ KÕt cÊu chèng ph¶i phï hîp víi thêi gian tån t¹i cña c«ng tr×nh ngÇmdo vËy ®−îc lùa chän vµ thiÕt kÕ sao cho tæng vèn ®Çu t− ban ®Çu vµ gi¸ thµnhb¶o d−ìng, söa ch÷a ph¶i lµ nhá nhÊt.1.3 Lo¹i h×nh kÕt cÊu c«ng tr×nh ngÇm Cïng víi sù tiÕn bé kh«ng ngõng cña khoa häc kü thuËt, ®Æc biÖt lµnh÷ng kÕt qu¶, hiÓu biÕt míi trong lÜnh vùc c¬ häc ®Êt, c¬ häc ®¸ vµ thµnh tùucña lÜnh vùc khoa häc vËt liÖu, c¸c kÕt cÊu chèng ®ù¬c ph¸t triÓn vµ sö dôngtrong lÜnh vùc x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm ngµy cµng phong phó vµ ®a d¹ng. Sùph¸t triÓn ®ã còng gãp phÇn ph¸t triÓn nh÷ng c«ng nghÖ, ph−¬ng ph¸p thi c«ngmíi, ngµy cµng cã hiÖu qu¶ h¬n. §ång thêi chÝnh nh÷ng ®ßi hái vÒ chÊt l−îngngµy cµng cao h¬n, kinh tÕ h¬n trong thùc tÕ còng ®· t¹o c¬ së cho viÖc ph¸ttriÓn nhiÒu lo¹i vËt liÖu vµ kÕt cÊu chèng míi. §Ó cã thÓ h×nh dung ®−îc mét c¸ch tæng thÓ vÒ c¸c lo¹i h×nh kÕt cÊuchèng c¸c c«ng tr×nh ngÇm, phôc vô viÖc ph©n tÝch lùa chän theo nh÷ng yªu ...