bài giảng thiết kế đường hầm thủy công

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.08 MB, 172 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

BÀI GIẢNG

THIẾT KẾ ĐƯỜNG HẦM THỦY CÔNG

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Thiết kế đường hầm thủy công

-Chương I: Giới thiệu chung

-Chương II: Khảo sát và nghiên cứu địa chất CT trongTKĐH

-Chương III: Bố trí các bộ phận của đường hầm

-Chương IV: Tính tốn thủy lực, xác định các thôngsố của mặt cắt

-Chương V: Tính tốn kết cấu lớp lót đường hầm-Chương VI: Tính toán đường hầm theo hệ thốngphânloại chất lượng khối đá

-Chương VII: Thiết kế đường hầm thủy cơng khơngcólớp lót kiên cố

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

I . Khái niệm:

Cơng trình dẫn nước đục xuyên qua núi;Sử dụng trong các trường hợp:

-Địa hình chật hẹp, bờ dốc núi đá;-Dẫn tháo nước cho trạm TĐ ngầm;

-Tuyến dẫn nước qua rừng núi rậm rạp, hiểm trở;-Tuyến dẫn nước qua sườn núi dễ sạt lở, đá lăn.

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Hình vẽ đường hầm dẫn dịng thi cơng và tháo nước lâu dài

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

III . TÌNH HÌNH XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

…

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

…

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

1.1. KHÁINIỆM VÀ PHÂN LOẠI

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Đập đá đổ BT bản mặt

i cầa đ

cầu quasơng chu

khu quản lý

sơ chu

đập chính

s ch

TN2-5tràn xả lũ

tuy nen 2

tuy nen 1

khu vự đất đásau khi hoàn thành

Bãi tập kết vật liêu

vị trí MN dự kn

vị trí nmtđdự kiến

28.20

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

1. Đường hầm không áp

R =b

H=1.4bH=b

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

 Tác dụng:

- Thủy lực: Giảm độ nhám => giảm tổn thất thủy lực

- Kết cấu:

 Chịu lực tác dụng từ trong và ngoài.

 Nối tiếp với môi trường xung quanh: Bảo vệ đá khỏi bị phong hóa.

-Quản lý: giảm chi phí quản lý, giảm tổn thất nước.

1. Lớp lót đường hầm khơng áp

-Trát trơn (không chịu lực).

-Gia cố chỉnh thể: Đủ 3 chức năng; chịu lực tốt.-Lắp ghép:  Đủ 3 chức năng.

 Khả năng chịu lực không lớn.

 Thi công nhanh.

1.3. LỚP LĨT ĐƯỜNG HẦM

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Các hình thức lớp lót của đường hầm khơng áp

320 230

a)Trát trơn; b) Gia cố chỉnh thể bằng BT; c) Gia cố chỉnh thể bằng BTCT; d) Gia cố ở đáy đường hầm.

1.3. LỚP LĨT ĐƯỜNG HẦM

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

2. Lớp lót đường hầm có áp:

a) Loại trát trơn chống thấm:

 Khi đá rắn chắc (fk> 14).

 Cột nước không lớn.b) Lớp gia cố chỉnh thể đơn:

 Khi cột nước không lớn lắm (H < 60m).

 Đá rắn chắc, chịu áp lực đá núi không lớn.c) Lớp gia cố kép:

 Cấu tạo: - Vịng ngồi: BT, BTCT.

-Vịng trong: Xi măng lưới thép.

 Áp dụng:-Hầm có D lớn.

- Áp lực đá núi và áp lực nước đều lớn.

1.3. LỚP LÓT ĐƯỜNG HẦM

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình thức lớp lót của đường hầm có áp

 Vịng ngồi:BT lắp ghép (ngay sau khi đào).

 Vịng trong:Đổ tại chỗ, hoặc XM lới thép.

1.3. LỚP LểT ĐƯỜNG HẦM

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">



Các yếu tố cần làm rõ:

1. Thành phần thạch học (khống vật, hóa học):

 Đặc điểm trầm tích (cấu trúc, nguồn gốc).

 Đặc điểm cấu tạo (thế nằm, phân bố các đơn

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Cỏc yếu tố cần làm rừ:

3. Cỏc điều kiện địa chất thủy văn

 Trữ lượng nước, phõn bố ỏp lực nước.

6. Tớnh chất cơ lý của đỏ nỳi

7. Trạng thỏi ứng suất – biến dạng của đỏ nỳi(Xột đến hoạt động động đất, kiến tạo).

Đ 2.1 nghiên cứu cấu trúc địa chất của đá núi

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

I . SỰ PHÂN VỈA VÀ TÍNH NỨT NẺ CỦA ĐÁ NÚI1. Sự phõn vỉa, thế nằm của đỏ nỳi:

 Ảnh hưởng đến tỡnh hỡnh chịu lực của vỏ hầm

Đ 2.2 Nghiên cứu địa chất cơng trình

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

I . Sự phân vỉa và tính nứt nẻ của đá núi .

1. Sự phân vỉa, thế nằm của đá núi:

Đ 2.2 (tiếp)

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

I . Sự phân vỉa và tính nứt nẻ của đá núi .

2. Tính nứt nẻ của đá núi:

a. Cỏc thụng số đặc trưng:

 Khoảng cỏch trung bỡnh giữa cỏc khe nứt (ln).

 Modun nứt nẻ M: Số khe nứt trờn 1 một theo hướng vuụng gúc với mặt phẳng khe nứt.

 Hệ số rỗng do khe nứt Kkn(%): Thể tớch trống do khe nứt trong 1 đơn vị thể tớch của khối.

Đ 2.2 (tiếp)

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

I . Sự phân vỉa và tính nứt nẻ của đá núi .

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

II . áp lực đá núi .

2. Các đặc trng:

 Thay đổi theo thời gian:

-Thời kỳ đầu (sau khi đào): Tăng rất nhanh.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

II . áp lực đá núi .

3. ảnh hưởng của sự trương nở:

 Trương nở: Làm tăng áp lực đá núi. Nguyên nhân trương nở:

-Hầm ở độ sâu lớnđá chảy dẻo.

-Hầm nơng: Đá nở thể tích khi bớt tải. Nhân tố ảnh hưởng:

-Hàm lượng sét lớn.

-Độ ngậm nước cao.

-Chiều sâu khoang đào lớn.

Đ 2.2 (tiếp)

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

 Thí nghiệm hiện trường:

-Bố trí khung chống và đo lúc đào hầm(khảo sát).

-Kiểm chứng: Trong thi công.

Đ 2.2 (tiếp)

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

1. Các đặc trưng cần xác định:

 Các đặc trưng vật lý: r, n, G, W, I. Các đặc chống cắt: tgj, C.

 Các đặc trưng biến dạng: E, m.

2. Các phương pháp nghiên cứu:

 Thí nghiệm trong phịng. Thí nghiệm hiện trường.

 Đo đạc kiểm chứng trong thi cơng.

Đ 2.3 nghiên cứu các tính chất cơ lý của đá núi

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Phụ thuộc điều kiện địa hình, địa chất, thi cơng, sử dụng:

 Địa chất:Tránh khu vực đá xấu, sạt trợt, mực

 Địa hình:Độ chơn sâu của hầm h

đ

≥ 3h

t

.h

t

– Chiều cao mặt cắt đường hầm.

 Thi công:Dọc tuyến có các vị trí để bố trí hầm ngang, giếng đứng phục vụ vận chuyển đất đá.

ChƯơng III : Bố trí các bộ phận của ờng hầm

đ-Đ 3.1 Tuyến đờng hầm

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

33

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

I . Các bộ phận chính :

1. Bộ phận cửa vào.

2. Đường hầm sau cửa vào.

3. Phần cửa ra (thiết bị tiêu năng, phụ trợ).

II . Các hình thức cửa vào :

1. Giếng đứng:

Đ 3.2 Bố trí đ

Ư

ờng hầm dẫn tháo n

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

II. Các hình thức cửa vào :

2. Kiểu mái nghiêng:

Đ 3.2 (tiếp)

3. Hình thức tháp:

Tháp kÝn.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

II. Các hình thức cửa vào :

1.ĐH dẫn dòng; 2.ĐH dẫn nớc; 3.Đá;4.Mặt đất tự nhiên; 5.Đập đất; 6.Cửa vào.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

III. Cao trình cửa vào :

 Lấy nước có áp:

Z

đáy

> Z

bùn cát

Z

đỉnh

< MNC(tránh hình thành phễu khí).

 Tháo lũ: Z

đáy

< Mực nước trước lũ. Dẫn dịng: Z

đáy

≈ Z

đáy sơng

hạ thấp MNTLgiảm H

đê quai

.

 Có thể làm đường hầm có cửa vào ở các cao

trình khác nhau.

Đ 3.2 (tiếp)

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

IV. Bè trÝ cưa van, èng th«ng khÝ :

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

IV. Bè trÝ cöa van, èng th«ng khÝ :

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

I. Đặc điểm bố trí : (NMTĐ kiểu đờng dẫn).

1. NMTĐ ngầm:

 Tuyến dẫn nước vào: gồm cửa lấy nước, đường hầm có áp, tháp điều áp và đường ốngáp lực.

- Tuyến xả nước sau nhà máy: thường là đường hầm không áp.

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

II . Các bộ phậnchính :

2. Đờng hầm dẫn nớc:

 Hầm dẫn nớc có áp:Khi MNTL dao động nhiều.

Đ 3.3 (tiếp)

Sơ đồ trạm thủy điện kiểu

đờng dẫn có cột nớc thấp.

b. Đờng hầm có áp.

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

II . Các bộ phậnchính :

3. Đờng ống áp lực:

Làm việc với cột nớc cao và tăng dần khi đến gần tổ máy.

4. Tháp điều áp:Có thể đặt trớc hoặc sau nhà máy.

5. Giếng thơng khí:tiếp khơng khí vào đờng dẫn.

</div>Trang 41<div class="page_container" data-page="41">

1. Tính tốn khả năng tháo nớc:

ChƯơng IV : tính tốn thủy lực, XĐ kích thớc mặt cắt đờng hầm

Z – Cột nớc cơng tác

</div>Trang 42<div class="page_container" data-page="42">

2. Điều kiện chảy có áp ổn định:

 Điều kiện:

Đ 4.1 (tiếp)

 Các biện pháp đảm bảo chảy có áp:

- Đặt van cơng tác ở cửa ra.

- Cửa vào thuận, ngập dới MNTL.

- Thu hẹp cửa ra, hoặc đặt cửa ra ngập

d-ới MNHL.

</div>Trang 43<div class="page_container" data-page="43">

3. Tính tốn thủy lực cửa vào đờng hầm:

a) Hình dạng cửa vào:

 Cửa vào vng góc:- Tổn thất cột nớc lớn.- Dễ sinh khí thực.

- Độ thoải của elip: Ks= a / b .

a : bán trục theo hớng // dòng chảy.b : bán trục theo hớng dòng chảy.

- Độ thu hẹp tại cửa vào:

Kr= hv/ ht= 1 + b / ht.

a-CV vng góc; b -CV lượn trịn; c-CV dạng elíp

</div>Trang 44<div class="page_container" data-page="44">

3. Tính tốn thủy lực cửa vào đờng hầm:

b) Hệ số tổn thất cột nớc tại cửa vào:

</div>Trang 45<div class="page_container" data-page="45">

Đ 4.1 (tiếp)

H

ĐT

= Z

v

+ H

a

.H

a

= f(Z).

H

pg

= f(T).

Giới hạn tách dịng

K pg3.4

3. Tính tốn thủy lực cửa vào đờng hầm:

c) Kiểm tra khí hóa tại cửa vào:

Điều kiện khơng có khí hóa:

K > Kpg



</div>Trang 46<div class="page_container" data-page="46">

Đ 4.1 (tiếp)

H

ĐT

= Z

v

+ H

a

.H

a

= f(Z).

H

pg

= f(T).

3. Tính tốn thủy lực cửa vào đờng hầm:

c) Kiểm tra khí hóa tại cửa vào:

Điều kiện khơng có khí hóa:

K > Kpg

Cao độ (m)

Ha

(m)

Cao độ (m)

(m)

Cao độ (m)

(m)

Cao độ (m)

</div>Trang 47<div class="page_container" data-page="47">

h

</div>Trang 48<div class="page_container" data-page="48">

1. Cưa vµo:

b) Cưa vào không ngập: Tính nh đập tràn

Đ 4.2 (tiếp)

n

= f(h

1

/ H

o

).

h

1

– TÝnh chun tõ h¹ lu.H

o

= H + V

2

o

/ 2g .

</div>Trang 49<div class="page_container" data-page="49">

a) Cửa vào ngập:b) Cửa vào không ngập

hh

</div>Trang 50<div class="page_container" data-page="50">

2. Thân đờng hầm:

a) Khi tính khẩu diện:

Khống chế dịng đều trong đờng hầm:

n

</div>Trang 51<div class="page_container" data-page="51">

hr=

WfRf

</div>Trang 52<div class="page_container" data-page="52">

2. Thân đờng hầm:

b) Đối với các trờng hợp khác:

Khi có dịng khơng đều  tiến hành vẽ đờng mặt ớc.

I h

hNIa

</div>Trang 54<div class="page_container" data-page="54">

3. Tính tốn thơng khí đờng hầm:

b) Tính tốn tiết diện ống dẫn khí:

Đ 4.2 (tiếp)

4. Tính tốn thủy lực cửa ra đờng hầm:

 Sơ đồ tiêu năng:Đáy, mặt, phóng xa. Tính toán tiêu năng:Xem thủy lực.

- Thờng khống chế: Va < 50 m/s.

</div>Trang 55<div class="page_container" data-page="55">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

Tiêu năng đáy,Tiêu năng mặt, Tiêu năng mặt ngập, Tiêu năng phóng xa.

</div>Trang 56<div class="page_container" data-page="56">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

1. Tiêu năng đáy:

a. Nguyên lý: tiêu năng bằng sức cản nội bộ của nước nhảy.

b. Điều kiện: chiều sâu nước cuối bể phải lớn hơn chiều sâu

nhảy ngập và tiêu năng tập trung trong phạm vi khống chế.

c. Hình thức cơng trình: bể tiêu năng, tường tiêu năng hoặc bể và tường kết hợp.

d. Điều kiện áp dụng: Tiêu năng dòng đáy thường dùng với cột nước thấp, địa chất nền không tốt.

</div>Trang 57<div class="page_container" data-page="57">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

Bể tiêu năng

Tường tiêu năng

Bể và tường kết hợp.

</div>Trang 58<div class="page_container" data-page="58">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

2. Tiêu năng mặt:

a. Nguyên lý: Lợi dụng sức cản nội bộ của nước, khuếch tán dòng chảy.

b. Điều kiện: Dòng chảy ở trạng thái chảy mặt.

c. Hình thức cơng trình: Tạo mũi phun ngập phía hạ lưu.

d. Đặc điểm, điều kiện áp dụng: Làm việc không ổn định khimực nước hạ lưu thay đổi nhiều, ở hạ lưu có sóng => ảnhhưởng đến sự làm việc của các cơng trình khác như thủyđiện, âu tàu và xói lở bờ sơng.

</div>Trang 59<div class="page_container" data-page="59">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

nên chiều dày sân sau bé, trên nền đá cứng không cần làm sân sau.

tiêu năng đáy.

qua đập mà không sợ hỏng sân sau.

</div>Trang 60<div class="page_container" data-page="60">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

3. Tiêu năng phóng xa:

a. Ngun lý: Dùng mũi phun tạo dịng chảy có lưu tốc lớn

khơng khí, năng lượng dịng chảy được tiêu hao phần lớntrong khơng khí, phần nhỏ cịn lại ở lịng sơng.

b. Hình thức cơng trình: Tạo mũi phun phóng xa phía hạ lưu.

c. Đặc điểm: Độ dài phóng xa càng lớn càng có lợi. Đập tràn càng cao, độ dài lấy càng lớn.

d. Điều kiện áp dụng: Cho các đập có chiều cao lớn, thíchhợp với điều kiện địa chất là nền đá.

</div>Trang 61<div class="page_container" data-page="61">

TIÊU NĂNG SAU ĐẬP TRÀN:

Mũi phun liên tục

Mũi phun không liên tục

</div>Trang 62<div class="page_container" data-page="62">

 Yêu cầu: Thỏa mãn điều kiện sử dụng, kinh tế, thi công.

 Điều kiện sử dụng:

- Tháo đủ lu lợng cần thiết, với tổn thất cột nớc cho phép.

- Đ/ hầm vận tải thủy: Có đủ khoảng khơng cho tầu thuyền.

 Điều kiện kinh tế: Điều hịa mâu thuẫn giữa:

- Kinh phí đào và xây lớp lót.

- Kinh phí bù đắp do tổnthất cột nớc.

 Điều kiện thi công:

- Thi công thủ công: BxH > 1,5x1,8 m.

- Thi cơng cơ giới: BxH > 2,5x2,5 m.

Đ 4.3 Kích thớc mặt cắt đờng hầm

CBA

</div>Trang 63<div class="page_container" data-page="63">

1- Các loại tải trọng

Trọng lượng

bản thân

áp lực đá núi

Dài hạn(áp lựcnước bên

Ngắn hạn(áp lựcnước va

Đặc biệt(Động đất

Nhiệt độ …)

5.1. Tải trọng và tỏc dụng lờn lớp lút đường hầm

</div>Trang 64<div class="page_container" data-page="64">

 Chó ý:

- Trong thiÕt kÕ cÇn tính với nhiều tổ hợp tải trọng khác nhau.- Hệ số lệch tải (n) tính riêng cho từng lực, chọn theo giá trị nào bất lợi nhất cho công trình (B 5.1).

Tổ hợp tải trọng

Thi công(n

c

=0,95)Đặc biệt

(n

c

=0,9)Cơ bản

5.1. Ti trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

</div>Trang 65<div class="page_container" data-page="65">

2. Tính tốn áplực đá núi:

Phương pháp tính tốn:Theo Prơtơđiacanốp

Đá núi được đặc trưng bởi hệ số kiên cố fk.(Coi đá ở thể rời quy ước)

12Ny 23

e'x

</div>Trang 66<div class="page_container" data-page="66">

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

12Ny 23

e''

</div>Trang 67<div class="page_container" data-page="67">

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

12Ny 23

e''

</div>Trang 68<div class="page_container" data-page="68">

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

</div>Trang 69<div class="page_container" data-page="69">

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

</div>Trang 70<div class="page_container" data-page="70">

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

e''

</div>Trang 71<div class="page_container" data-page="71">

3.

Lực kháng đàn tính

:



Đường hầm mặt cắt tròn:

(KG/cm ) 2Ko

5.1. Tải trọng và tác dụng lên lớp lót đường hầm

</div>Trang 72<div class="page_container" data-page="72">

3.

Lực kháng đàn tính:



Đường hầm khơng có mặt cắt trịn:

•

Dưới đế của lớp lót mở:

(34,1

</div>Trang 74<div class="page_container" data-page="74">



Mục đích:

Xác định nội lực, ứng suất trong lớp lót



-

Kiểm tra điều kiện bền

</div>Trang 75<div class="page_container" data-page="75">

1. Phương pháp cơ học kết cấu:a) Tính tốn vịm thấp:

 Đối tượng tính tốn:

</div>Trang 76<div class="page_container" data-page="76">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

a) Tính tốn vịmthấp:

áp lực phụt vữa.

 Khơng xétlực kháng đàn tính và lực ma sát.



</div>Trang 77<div class="page_container" data-page="77">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

- Góc xoay:

- Giải theo phương pháp lực:Mo= Mp+ X1+ X2yn

KJM

</div>Trang 78<div class="page_container" data-page="78">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

a) Tính tốn vịmthấp:

 Xác định biến vị chân vịm do No:

Biến vị phương vng góc với mặt ngàm:

Chiếu  lên phương ngang:

Giải theo phương pháp lực:

No= Np+ X2cosjn

Np– Lực hướng trục ở chân vịm do ngoại lực sinh ra.

j -góc giữa phương trục vòm (tại từng mặt cắt) và phương ngang.

N0 cosj

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 79<div class="page_container" data-page="79">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:a) Tính vịmthấp:

H= p+ X22

KhN cosj

• Phương trình chính tắc khi có xét biến vị chân vòm:

b

</div>Trang 80<div class="page_container" data-page="80">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

a) Tính vịmthấp:

 Mơ men và lực hướng trục tại từng mặt cắt:

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 81<div class="page_container" data-page="81">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

b) Tính vịm cao:

 Ngun lý tính tốn

Ngun lý Winkler: trị số của phản lực tỉ lệ với chuyển vị củađiểm này; hướng phản lực vng góc với mặt ngồi của lớplót.

Lực ma sát: T = fnK

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 82<div class="page_container" data-page="82">

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 83<div class="page_container" data-page="83">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

c) Tính tốn vịm kín:

-Với tầng đá tương đối yếu: lớp lót được xây thành 1 khối chỉnh thể

-Sơ đồ tính tốn: theo trình tự thi cơng

-Sơ đồ tính tốnvịm khép kín = vịm cao + vịmngược

đàn hồi

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 84<div class="page_container" data-page="84">

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

Tường cứngTường đàn hồi

</div>Trang 85<div class="page_container" data-page="85">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

-Tường bên cứng: sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính tốn

-Tường bên được tính như dầm trên nền đàn hồi

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 86<div class="page_container" data-page="86">

1.Phương pháp cơ học kết cấu:

-Tường đàn hồi: sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính tốn

-Tường bên được tính như dầm trên nền đàn hồi

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 87<div class="page_container" data-page="87">

2. Phương pháp cơ học vật rắn biến dạng:

 Ngun lý tính tốn

-Dựa trên lời giải của lý thuyết đàn hồi, dẻo và từ biến

-Xétlỗ khoét đường hầm trong một môi trường đàn hồi vơhạn.

-Vật liệu lớp lót là E1 vàm1; vật liệu mơi trường bao quanhlà E0 vàm0.

-Tùy vào hìnhdạng đường hầm mà trục toạn độ đượcchọn

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 88<div class="page_container" data-page="88">

3. Phương pháp số trong tính toán đường hầm

</div>Trang 89<div class="page_container" data-page="89">

3. Phương pháp số trong tính tốn đường hầm

5.2. Tính tốnkết cấu lớp lót đường hầm

</div>Trang 90<div class="page_container" data-page="90">

5.3. Cấu tạo lớp lót của đường hầm

</div>Trang 91<div class="page_container" data-page="91">

2. Khenối trong lớp lót

-Lớp lót BTCT cần bố trí các khe cơng tác ngang và dọc-Khoảng cách giữa các khe 6-8 m

-Cóthể dùng thêm móc thép để tang tính chỉnh thể-Cóthể dung phương pháp thi cơng cách đoạn

-Một số cơng trình cịn bố trí khe co dãn

5.3. Cấu tạo lớp lót của đường hầm

</div>Trang 92<div class="page_container" data-page="92">

5.3. Cấu tạo lớp lót của đường hầm

</div>Trang 93<div class="page_container" data-page="93">

4. Tháonước, biện pháp xử lý tầng đá đứt gãy

-Khimực nước ngầm cao, cần đặt ống để thoát nước

-Khiđường hầm bắt buộc phải xuyên qua tầng đá đứt gãy: tang thêmchiều dày lớp lót và bố trí thêm cốt thép

-Nếu đứt gãy lớn cần bố trí khe co dãn ngang

5.3. Cấu tạo lớp lót của đường hầm

</div>Trang 94<div class="page_container" data-page="94">

CHƯƠNG 6

THEO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI CHẤT LƯỢNG KHỐI ĐÁ

</div>Trang 96<div class="page_container" data-page="96">

6.1. Tổng quát

Các phương pháp phân loại đá núi

Bảng 6.1 Các hệ thống phân loại khối đá điển hình trên thếgiới

</div>Trang 97<div class="page_container" data-page="97">

6.2. Phương pháp tải trọng cho trước của Terzaghi

</div>Trang 98<div class="page_container" data-page="98">

6.2. Phương pháp tải trọng cho trước của Terzaghi

vỡ đi qua vùng đá rắn chắc, đá vụn rơi xuống sau một thời gian.

đứng không cần gia cố.

đá khối vừa, cấp 5 là là khối lớn.Khối lớn và có mạch nối

Cách phân cấp đá

</div>Trang 99<div class="page_container" data-page="99">

6.2. Phương pháp tải trọng cho trước của Terzaghi

Xác định chiều

cao vùng đá long rời H

p

theo phân cấp đá

Ưu – nhược điểm?

</div>Trang 100<div class="page_container" data-page="100">

6.2. Phương pháp tải trọng cho trước của Terzaghi

</div>Trang 101<div class="page_container" data-page="101">

6.2. Phương pháp tải trọng cho trước của Terzaghi

Ưu – nhược điểm?

</div>Trang 102<div class="page_container" data-page="102">

6.3. Phương pháp đánh giá chất lượng khối đá củaBieniawski (RMR)

1. Hệ thống phân cấp khối đá

</div>Trang 103<div class="page_container" data-page="103">

6.3. Phương pháp đánh giá chất lượng khối đá củaBieniawski (RMR)

Bảng 6-3. Phân loại chất lượng khối đá theo RMR

-Việc phân loại được thực hiện cho các vùng kết cấu riêng;

-Ranh giới của kết cấu là: đứt gãy, vết nứt hay mặt tiếp giáp;

-Ứng với mỗi vùng, các trị số I1 I6 được xác định theo tài liệu địa chất và quan sát hiện trường.

</div>Trang 104<div class="page_container" data-page="104">

6.3. Phương pháp đánh giá chất lượng khối đá củaBieniawski (RMR)

Bảng 6-3. Phân loại chất lượng khối đá theo RMR

-Việc phân loại được thực hiện cho các vùng kết cấu riêng;

-Ranh giới của kết cấu là: đứt gãy, vết nứt hay mặt tiếp giáp;

</div>Trang 105<div class="page_container" data-page="105">

6.3. Phương pháp đánh giá chất lượng khối đá củaBieniawski (RMR)

</div>Trang 106<div class="page_container" data-page="106">

6.3. Phương pháp đánh giá chất lượng khối đá củaBieniawski (RMR)

Cường độ vật liệu đá nguyên vẹn (Mpa)

Tải trọngđiểm

1> 10> 2501524– 10100 – 250 1232 – 450 – 100 741 – 2 25 – 50 4

</div>

bài giảng thiết kế đường hầm thủy công

<b>BÀI GIẢNG</b>

<b>THIẾT KẾ ĐƯỜNG HẦM THỦY CÔNG</b>

<b>Thiết kế đường hầm thủy công</b>

<b>I . Khái niệm:</b>

Cơng trình dẫn nước đục xuyên qua núi;Sử dụng trong các trường hợp:

-Địa hình chật hẹp, bờ dốc núi đá;-Dẫn tháo nước cho trạm TĐ ngầm;

-Tuyến dẫn nước qua rừng núi rậm rạp, hiểm trở;-Tuyến dẫn nước qua sườn núi dễ sạt lở, đá lăn.

<b>CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG</b>

<b>III . TÌNH HÌNH XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM</b>

<b>1.1. KHÁINIỆM VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>1. Đường hầm không áp</b>

<b>1.3. LỚP LĨT ĐƯỜNG HẦM</b>

<b>Các hình thức lớp lót của đường hầm khơng áp</b>

<b>1.3. LỚP LĨT ĐƯỜNG HẦM</b>

<b>1.3. LỚP LÓT ĐƯỜNG HẦM</b>

<b>1.3. LỚP LểT ĐƯỜNG HẦM</b>



<b>I . SỰ PHÂN VỈA VÀ TÍNH NỨT NẺ CỦA ĐÁ NÚI1. Sự phõn vỉa, thế nằm của đỏ nỳi:</b>

I . Sự phân vỉa và tính nứt nẻ của đá núi .

<b>2. Tính nứt nẻ của đá núi:</b>

Đ 2.2 (tiếp)

I . Sự phân vỉa và tính nứt nẻ của đá núi .

II . áp lực đá núi .

<b>2. Các đặc trng:</b>

<b> Thay đổi theo thời gian:</b>

-<b>Thời kỳ đầu (sau khi đào): Tăng rất nhanh.</b>

II . áp lực đá núi .

<b>3. ảnh hưởng của sự trương nở:</b>

<b> Trương nở: Làm tăng áp lực đá núi. Nguyên nhân trương nở:</b>

-<b>Hầm ở độ sâu lớn</b><b>đá chảy dẻo.</b>

-<b>Hầm nơng: Đá nở thể tích khi bớt tải. Nhân tố ảnh hưởng:</b>

-<b>Hàm lượng sét lớn.</b>

-<b>Độ ngậm nước cao.</b>

-<b>Chiều sâu khoang đào lớn.</b>

Đ 2.2 (tiếp)

<b> Thí nghiệm hiện trường:</b>

-<b>Bố trí khung chống và đo lúc đào hầm(khảo sát).</b>

-<b>Kiểm chứng: Trong thi công.</b>

Đ 2.2 (tiếp)

<b>1. Các đặc trưng cần xác định:</b>

<b> Các đặc trưng vật lý: </b>r, <b>n, G, W, I. Các đặc chống cắt: tg</b>j, <b>C.</b>

<b> Các đặc trưng biến dạng: E, </b>m.

<b>2. Các phương pháp nghiên cứu:</b>

<b> Thí nghiệm trong phịng. Thí nghiệm hiện trường.</b>

<b> Đo đạc kiểm chứng trong thi cơng.</b>

Đ 2.3 nghiên cứu các tính chất cơ lý của đá núi

<b>Phụ thuộc điều kiện địa hình, địa chất, thi cơng, sử dụng:</b>

<b> Địa chất:Tránh khu vực đá xấu, sạt trợt, mực </b>

<b> Địa hình:Độ chơn sâu của hầm h</b>

<b>≥ 3h</b>

<b>.h</b>

<b>– Chiều cao mặt cắt đường hầm.</b>

<b> Thi công:Dọc tuyến có các vị trí để bố trí hầm ngang, giếng đứng phục vụ vận chuyển đất đá. </b>

ChƯơng III : Bố trí các bộ phận của ờng hầm

I . Các bộ phận chính :

<b>1. Bộ phận cửa vào.</b>

<b>2. Đường hầm sau cửa vào.</b>

<b>3. Phần cửa ra (thiết bị tiêu năng, phụ trợ).</b>

II . Các hình thức cửa vào :

<b>1. Giếng đứng:</b>

<b>Ư</b>

<b></b>

II. Các hình thức cửa vào :

<b>2. Kiểu mái nghiêng:</b>

Đ 3.2 (tiếp)

<b>3. Hình thức tháp:</b>

<b> Tháp kÝn.</b>

III. Cao trình cửa vào :

<b> Lấy nước có áp:</b>

<b>Z</b>

<b>> Z</b>

<b>Z</b>

<b>< MNC(tránh hình thành phễu khí).</b>

<b> Tháo lũ: Z</b>

<b>< Mực nước trước lũ. Dẫn dịng: Z</b>

<b>≈ Z</b>

<b>hạ thấp MNTL</b><b>giảm H</b>

<b>.</b>

<b> Có thể làm đường hầm có cửa vào ở các cao</b>