Giáo trình Thi công công trình ngầm bằng phương pháp đặc biệt: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 1 của giáo trình "Thi công công trình ngầm bằng phương pháp đặc biệt" cung cấp cho học viên những nội dung về: điều kiện đặc biệt trong xây dựng công trình ngầm; thi công giếng đứng bằng phương pháp đặc biệt; thi công lò nghiêng bằng phương pháp đặc biệt; thi công lò bằng bằng phương pháp đặc biệt;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thi công công trình ngầm bằng phương pháp đặc biệt: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH GIÁO TRÌNH THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẶC BIỆT DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2020 Chƣơng 1 ĐIỀU KIỆN ĐẶC BIỆT TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM 1.1. Khái niệm Khi công trình ngầm thi công trong điều kiện địa chất, địa chất công trì nh, địa chất thủy văn, địa hóa học, địa cơ học phức tạp không thể dùng được các phương pháp thông thường, phải chuyển sang phương pháp đặc biệt thìgọi làthi công công trình bằng phương pháp đặc biệt. Công trình cóthể chịu một số yếu tố đặc biệt như: chứa nước, chứa khí , phay phá đứt gãy, cát chảy, nhiệt độ cao hay chịu nhiều yếu tố đặc biệt cùng xảy ra như: vừa cónhiệt độ cao, vừa chứa khíhoặc cóhiện tượng bùng nền. n chung, mức độ phức tạp của điều kiện đặc biệt được đánh giá bằng các Nhì chỉ tiêu sau đây:  Cóbao nhiêu yếu tố đặc biệt cùng xảy ra  Từng yếu tố gây khó khăn cho thi công như thế nào  Thiết bị đặc biệt (thiết bị chuyên dùng) để khắc phục trong thi công  Giải pháp khắc phục áp dụng  Tính nguy hiểm vàmất an toàn trong thi công  Giáthành 1m công trình so với điều kiện bình thường. 1.2. Các điều kiện đặc biệt 1.2.1. Đá có độ kiên cố rất lớn Khi độ kiên cố của đá theo Protodiakonov f>10 sẽ tạo ra sự khó khăn phức tạp trong quá trình phá đá. Hiệu quả khoan vàgiáthành khoan sẽ không thể bì nh thường, đòi hỏi thiết bị cũng có đặc tính cao phục vụ cho công tác khoan lỗ mì n phá đá hay dùng thiết bị điện từ trường, phương pháp nhiệt… để phá đá ở gương đào. 1.2.2. Phay phá địa chất Các phá hủy cục bộ tạo ra một dải ảnh hưởng cho việc đào và chống giữ công trình. Tại các phay phávàvùng lân cận đất đá bị vònhàu, cónhiều diễn biến phức tạp về địa chất, địa chất công trình, địa chất thủy văn, tính chất lýhóa của khối 1 đá thi công,… làm cho quátrì nh chống giữ trở lên vô cùng khó khăn, phức tạp, đòi hỏi phải cónhững giải pháp phùhợp. 1.2.3. Cát chảy Cát chảy làhỗn hợp giữa nước và đất (đất chảy) gồm 2 phần lỏng và đặc. Phần đặc gồm các hạt bụi, bùn đá có kích thước hạt ≥0.005mm có thể lắng đọng trong nước. Phần lỏng gồm nước và các hạt kích thước 1.2.9. Nhiệt độ cao Nhiệt độ cao làtác nhân ảnh hưởng lớn vàtrực tiếp tới người vàthiết bị thi công. Không có giải pháp hữu hiệu đặc thù cho quátrì nh này thìkhông cho phép xây dựng công trình được. Các giải pháp kéo theo hàng loạt các chi phíkhác vàcác điều kiện đảm bảo. 1.2.10. Độ chứa nƣớc, áp lực nƣớc, tốc độ nƣớc Độ chứa nước, áp lực nước, tốc độ nước lànhững yếu tố hết sức phức tạp và bất lợi cho quá trình đào và chống giữ công trì nh ngầm. Các giải pháp hữu hiệu ngăn ngừa các yếu tố trên làcả một vấn đề lớn, phức tạp trong lĩnh vực xây dựng ngầm vàmỏ. 1.2.11. Sự sụp đổ liên tục Sự sụp đổ liên tục của biên công trình đã làm cho quá trình đào và chống bị gián đoạn. Không thể chống công trình khi chưa có giải pháp khắc phục sự sụp đổ biên công trình. Đây cũng là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức, nhiều sáng tạo của những nhàxây dựng ngầm vàmỏ. 1.2.12. Sự chuyển dịch đất đá Sự chuyển dịch đất đá vào hang đào sớm (bùng nền) cũng mang những yếu tố bất bình thường cho công tác đào và đặc biệt làchống giữ. Ở đây cũng còn nhiều vấn đề chưa được đề cập đến vàgiải quyết hiện nay trên thế giới. Những yếu tố trên đây là những yếu tố hay gặp trong thực tế xây dựng công nh ngầm. Ngoài các yếu tố kể trên còn phải kể đến hàng loạt các yếu tố góp phần trì t nhiều cản trở công việc bình thường khi đào, chống công trì í nh ngầm. Nói chung, các yếu tố tạo nên điều kiện đặc biệt trong xây dựng công trình ngầm cũng đa dạng vàphong phú, thể hiện khi thìriêng rẽ, khi thì đồng thời với mức độ ảnh hưởng rất khác nhau. Nhìn chung, ở mỗi một điều kiện cụ thể cần xác định đầy đủ các yếu tố và đánh giá chính xác mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố vàcủa tổ hợp các yếu tố đến quátrình công nghệ đào, chống công trình ngầm. Từ đó sẽ rút ra những giải pháp thích hợp cho xây dựng công trình ngầm. 1.3. Phân loại các điều kiện đặc biệt Hiện nay cónhiều quan điểm phân loại điều kiện đặc biệt: 3 - Quan niệm phân chia theo đặc điểm tự nhiên của khối đá, theo đó người ta chia ra: loại bở rời, loại liền khối, loại khô, loại chứa nước… - Quan điểm chia theo nhóm các yếu tố ảnh hưởng: Nhóm ảnh hưởng đến giải pháp đào phá đá và nhóm ảnh hưởng đến các giải pháp chống giữ. Các nhóm ảnh hưởng đến giải pháp đào là các điều kiện về thủy văn, điều kiện địa chất mỏ; các nhóm ảnh hưởng đến giải pháp chống là các điều kiện về địa cơ học. Trong mỗi nhóm sẽ chia thành các phân nhóm nhỏ hơn. Cách phân loại này cũng chỉ làquy ước, mang tính chung, chưa có các tiêu chuẩn lượng hóa rõràng. Vìvậy, khi phân chia mới chỉ dựa theo mặt định tính và chưa đi vào mặt định lượng của các điều kiện. Hình 1.1 giới thiệu bảng phân loại điều kiện đặc biệt, được dùng để định hướng các giải pháp đào và chống công trình ngầm. Hình 1.1. Phân loại điều kiện đặc biệt 1.4. Phƣơng pháp thi công đặc biệt Tùy thuộc vào điều kiện đặc biệt về địa lý, địa chất thủy văn, địa chất công nh, địa cơ học ...