Giáo trình Xây dựng công trình ngầm 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Giáo trình Xây dựng công trình ngầm 2 có kết cấu gồm ... chương, cung cấp cho học viên những kiến thức về: tổng quan xây dựng hầm; thi công công trình ngầm bằng phương pháp lộ thiên; thi công công trình ngầm tiết diện lớn và cực lớn bằng phương pháp ngầm; thi công hầm bằng máy; thi công hầm bằng phương pháp hạ dần và thả chìm;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Xây dựng công trình ngầm 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH GIÁO TRÌNHXÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM 2 DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2020 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG HẦM1.1. Tổng quan về các phương pháp thi công hầm Nói chung các công nghệ thi công công trình ngầm rất phong phú và đa dạng,chúng là tổ hợp khá linh hoạt của nhiều giải pháp kỹ thuật và sơ đồ công nghệ khácnhau. Tên gọi của các phương pháp công nghệ thi công công trình ngầm cũng có nhiềuxuất xứ khác nhau, có thể theo nơi đã phát triển công nghệ hay phương pháp, theo giảipháp kỹ thuật phổ biến và nhiều khi còn là do thói quen. Vì vậy để giúp cho ngườithiết kế và thi công có thể linh hoạt lựa chọn các phương pháp thi công, các giải phápkỹ thuật xử lý các tình huống có thể xảy ra, trước tiên cần thiết giới thiệu sơ bộ cácyếu tố, các khâu kỹ thuật quan trọng của công nghệ thi công. Có thể nói, mỗi công nghệ thi công là tổ hợp của các yếu tố, các giải pháp kỹthuật cơ bản sau (bảng 1.1):  Phương pháp đào hay tách bóc đất đá;  Phương pháp và kỹ thuật bảo vệ (chống tạm) trong khi thi công;  Sơ đồ đào hay sơ đồ thi công trên gương Bảng 1.1: Các yếu tố cấu thành công nghệ thi công Sơ đồ đào Phương pháp đào hay tách bóc đất Mục tiêu của phương pháp bảo vệ đá khối đất đá trong khi thi công  Sơ đồ  Khoan, nổ mìn;  Chống đỡ bảo vệ thành hố đào, đào toàn  Máy đào hầm: máy đào toàn tiết sườn đường hầm gương diện và máy đào từng phần tiết diện;  Chống đỡ, ổn định gương đào,  Sơ đồ  Đào bằng các máy xúc bốc;  Bảo vệ nóc công trình ngầm chia gương  Đào bằng rửa lũa (sức nước, khí  Giảm sụt lún nén)  Chống xâm nhập nước Theo không gian thi công có thể phân ra hai nhóm chính:  Các phương pháp thi công lộ thiên  Các phương pháp thi công ngầm Với các phương pháp thi công lộ thiên, toàn bộ hay một bộ phận của kết cấuCTN được thi công lắp dựng trong điều kiện lộ nóc. Còn bằng các phương pháp thicông ngầm, toàn bộ kết cấu CTN được thi công lắp dựng trong điều kiện kín nóc hoặclộ nóc nhưng tỷ lệ diện tích phần nóc lộ rất nhỏ so với tổng diện tích khối đất đá xungquanh CTN (ví dụ đào giếng).Bảng 1.2: Các phương pháp thi công đào hầm (tách bóc đất/đá) Đá rắn cứng Đá bở rời/đấtĐộ bền cao Độ bền Độ bền Đất dính Đất rời Đất chảy trung bình thấpKhoan-nổ mìn Máy đào toàn gương (máy khoan hầm (Tunnel Boring Machine- TBM), máy khiên đào (Shild Machine - SM) Máy đào từng phần gương, máy cắt từng phần (Roadheader-RH) Đào bằng các máy xúc bốc- máy xúc tay gầu Đào bằng rửa lũa (sức nước, khí nén)Bảng 1.3: Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm Đá rắn cứng Đá bở rời/đấtNứt nẻ Nứt nẻ Nứt nẻ Nứt nẻ Đất dính Đất rời Đất chảy ít trung mạnh mạnh bình và giảm bềnBêtông phun Lưới bảo vệ Neo Khung thép Ván chèn Cắm cọc Ván cừ Ô bảo vệ bằng ống Ô bảo vệ bằng khoan phun-phun tiaBảng 1.4: Phạm vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt theo yêu cầu bảo vệ Yêu cầu Chống đỡ (ổn Bảo vệ nóc Giảm thiểu Chống xâm định) gương công trình lún sụt nhập nướcCác giải pháp đào ngầmSơ đồ có nhân đỡNeo, cược gươngCắm cọcÉp ván cừVòm, ô bảo vệbằng ống, phun épGia cố đấtĐóng băngSử dụng khí nén1.2. Đặc điểm cơ bản của công trình ngầm tiết diện lớn Công trình ngầm có tiết diện lớn thường là những công trình như hầm giaothụng, hầm trạm trong mỏ, các gian máy của hầm thủy điện,... các công trình nàythường có kích thước tiết diện ngang lớn, không gian thi công rộng, dễ chịu ảnh hưởngcủa đặc tính cơ học của đá và khối đá, nguy cơ xảy ra sập đổ cao do đó tiềm ẩn nguycơ gây mất an toàn lớn, khi thi công khối lượng của từng công việc trong chu kỳ đàohầm lớn, kết cấu chống giữ lớn, việc dựng khó khăn hơn. Do mặt thoáng ở gương hầmlớn nên việc phá vỡ đất đá tạo khoảng trống bằng khoan nổ mìn dễ dàng. Trong trườnghợp không gian thi công lớn cần phải sử dụng phương pháp thi công ...