1
NGUYÊN LÝ GIẢM CHIỀU DÀI VÌ NEO GIA CƯỜNG CÁC VÁCH
ĐÀO THẲNG ĐỨNG,
TỪ TRÊN XUỐNG, TRONG ĐÁ LIÊN KẾT, ĐÃ NỨT NẺ TRUNG
BÌNH
Đỗ Thuỵ Đằng
ĐH Mỏ Địa chất Hà Nội
Email: E; Tel: 091 276 3260
1. Đặt vấn đề:
1.1 Trong thực tế, có rất nhiều vách đào thẳng đứng từ trên xuống (điển
hình là các vách giếng đứng và các hố móng sâu), trong đá liên kết đã nứt nẻ
trung bình (dưới đây gọi tắt là VĐ) được gia cường bằng vì neo ở các mức độ
khác nhau tương ứng với từng mặt riêng, trong đó cơ bản nhất là:
1.1.1 Về mặt thời gian: Tạm thời và lâu dài.
1.1.2 Về mặt vai trò tác dụng: độc lập và phối hợp với một hoặc một số
loại kết cấu khác.
1.1.3 Về mặt độ dài: dùng nhóm vì neo dài và dùng nhóm vì neo ngắn
xuyên qua mặt cân bằng giới hạn có thể xuất hiện, nếu VĐ đó hình thành đầy
đủ, trong tình trạng chưa được gia cường, để tất cả các đoạn mũi của chúng
đều bám chắc vào vùng đá ổn định tự nhiên [1], [2], [3] và [4].
Còn khi gia cường VĐ bằng nhóm vì neo ngắn thì tương ứng với độ sâu
của VĐ theo từng mức thi công VĐ đó, chỉ các vì neo gần mức thấp nhất của
VĐ được lắp đặt cuối cùng (chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng số vì neo toàn nhóm)
là xuyên qua mặt cân bằng giới hạn như đã nói trên, còn các vì neo đã được
thi công trước, ở các mức trên (chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng số vì neo toàn
nhóm), mặc dù vẫn có vị trí của đuôi và có phương của trục dọc tương ứng
thích hợp như trường hợp dùng vì neo dài, nhưng lại không xuyên qua chính
mặt cân bằng giới hạn đã nói [5].
1.1.4 Về mặt cơ lực, có 2 mức gia cường:
1.1.4.1 Thứ nhất: Khi vì neo không có dự lực căng ban đầu. Khi đó vì
neo chỉ đóng vai trò gần như cốt thường (non prestressed reinforcement -
common reinforcement) trong đá; làm cho vật liệu đá thuần ở đây trở thành
loại vật liệu phức hợp, mang tính bền cơ học mới; trong đó tính bền cơ học
theo những phương có vì neo làm việc chung, cao hơn tính bền cơ học của vật
liệu đá thuần cũng theo những phương đó.
2
Nhờ đó vòng tròn Mo ứng suất biểu thị trạng thái ứng suất trong đó VĐ
sau khi thi công vì neo, tuy có khả năng cắt đường đặc tính bền của vật liệu đá
thuần, nhưng chỉ nằm gọn trong lòng đường đặc tính bền của vật liệu phức
hợp đá có cốt (reinforced rock).
1.1.4.2 Thứ hai: Khi vì neo có dự lực căng ban đầu (F). Khi đó vì neo
đóng vai trò gần như cốt dự lực căng sau (past - stressed reinforcement) trong
đá. Nói khác đi, khi đó vì neo không chỉ làm cho loại vật liệu đá thuộc ở đây
trở thành loại vật liệu phức hợp như mức thứ nhất, mà còn làm cho trạng thái
ứng suất trong đá ở đây thay đổi theo khuynh hướng biểu thị bằng vòng tròn
Mo ứng suất mới, vừa giảm bớt đường kính, vừa dịch chuyển tâm về phía có
ứng suất nén pháp tuyến cao hơn, để hạn chế sự hình thành những trạng thái
ứng suất bất lợi cho cả cơ hệ phức hợp - đá có cốt căng sau.
Nhờ đó vòng tròn Mo ứng suất biểu thị trạng thái ứng suất trong đá bên
VĐ sau khi thi công vì neo có dự lực căng sau này, ngay cả trường hợp, có
khả năng cắt được đặc tính bền của vật liệu đá thuần, nhưng vẫn chỉ nằm gọn
trong lòng đường đặc tính bền của vật liệu phức hợp - đá có vì neo dự lực
căng ban đầu (F), và trong một số trường hợp đặc biệt, chỉ nằm gọn trong
lòng đường đặc tính bền của chính vật liệu đá thuần ở đây; tạo ra hệ số an
toàn cao hơn cho VĐ.
1.4.3 Tóm lại, khi chọn vì neo gia cường VĐ, cần đảm bảo trên mặt
phẳng toạ độ - (trong đó: - ứng suất pháp tuyến và - ứng suất tiếp tuyến
trên mặt cắt nghiên cứu), vòng tròn Mo ứng suất thực tế của đá có cốt ở đây,
nằm trong lòng đường đặc tính bền của chính vật liệu phức hợp đá có cốt đó;
sao cho, khoảng cách giữa 2 đường này đủ tạo ra một hệ số an toàn tương
xứng với các điều kiện cơ bản về thời gian tồn tại cần thiết, về tốc độ chuyển
vị và biến dạng của cơ hệ, cũng như về năng lực thi công và sử dụng VĐ theo
mục đích công trình.
1.2 Việc gia cường VĐ bằng vì neo không những cần nghiên cứu tương
ứng theo yêu cầu thi công và sử dụng những VĐ độc lập - nằm xa các công
trình khác, mà còn rất cần nghiên cứu theo yêu cầu thi công và sử dụng những
VĐ cận kề các công trình khác đã, đang và sẽ được xây dựng.
Hiệu quả sử dụng vì neo phụ thuộc vào rất nhiều điều kiện khác nhau,
trong đó cơ bản là điều kiện hiện trường, trình độ thi công và mức chi phí cho
phép. Trong hoàn cảnh thông thường, vì neo càng dài, càng khó thi công hơn
3
và càng đòi hỏi chi phí cao hơn. Thậm chí với cùng một yêu cầu mang tải,
việc thay thế một vì neo dài bằng 1 vì neo ngắn có quy cách mặt cắt ngang
không khác với quy cách mặt cắt ngang vì neo dài; kể cả bằng nhiều vì neo
ngắn có mặt cắt ngang tương đương, nhưng có tổng chiều dài bằng chiều dài
vì neo dài đó, nói chung đều tạo điều kiện dễ thi công hơn và đều góp phần
giảm chi phí chung xuống thấp hơn. Đặc biệt trong 1 số trường hợp do hạn
chế của điều kiện thi công thực tế (kích thước bên trong không gian thi công,
kích thước cho phép sử dụng bên ngoài VĐ đặc tính trang thiết bị thi công,
đặc tính của khối đá bên ngoài VĐ, trình độ thi công ), chiều dài thực tế của
vì neo cũng phải hạn chế tương ứng; cho nên việc thay thế 1 vì neo dài hơn
mức cho phép bằng 1 hoặc 1 số vì neo ngắn cho phép, có thể trở thành khả thi
và đem lại hiệu quả cao hơn.
1.3 Khi tính toán vì neo gia cường các VĐ theo yêu cầu chịu lực, thông
thường đều chỉ tính toán vì neo theo khả năng chịu kéo dọc, mà chưa tận dụng
được các khả năng mang tải khác của vì neo, đặc biệt là khả năng chịu cắt của
vì neo.
Còn khi tính toán chiều dài vì neo gia cường các VĐ, một mặt thường
chỉ tính toán chọn nhóm vì neo dài, để mũi vì neo (bầu vì neo) bám ổn định
trong khối đá nằm phía lưng mặt cân bằng giới hạn, xuất hiện do sự có mặt
của VĐ đã đầy đủ và đều bỏ qua khả năng tham gia chống cắt của vì neo,
cùng với khả năng hỗ trợ lẫn nhau của vì neo và khối đá xung quanh như là
kết cấu phức hợp - đá có cốt (reinforced rock); mặt khác đều chưa xét đến ảnh
hưởng của quá trình hình thành và phát triển chiều sâu của VĐ từ trên xuống,
cùng với quy mô của khối đá cân bằng giới hạn bên VĐ đó và khả năng làm
việc chung của vì neo ngắn với khối đá này trong quá trình phát triển của VĐ;
cho nên đều tính toán gia cường cho cơ hệ chịu tải trọng cực đại ở thời điểm
có khả năng xuất hiện mặt cân bằng giới hạn lớn nhất.
Rõ ràng, việc nghiên cứu tận dụng mọi khả năng của vì neo cùng gia
cường cho VĐ là rất cần thiết.
1.4 Dưới đây, chúng ta nghiên cứu phát triển những lý luận đã có về
mối quan hệ giữa vì neo và VĐ, để xây dựng nguyên lý giảm chiều dài các vì
neo độc lập gia cường tạm thời các VĐ khi biết về quá trình hình thành và
phát triển theo chiều từ trên xuống, cùng với khả năng chống cắt của các vì
neo xuyên qua các mặt cân bằng giới hạn có khả năng xuất hiện, sau mỗi
bước phát triển xuống sâu của VĐ đó.
4
2. Một số vấn đề chung:
Để tiện nghiên cứu, chúng ta quy ước:
- Vách đào trong vùng đá liên kết có nứt nẻ trung bình (VĐ) có các
thông số hình học cơ bản: góc dốc so với mặt phẳng nằm ngang: =90
0
; độ
sâu cuối cùng: H; tiến độ xuống sâu VĐ sau mỗi chu kỳ thi công: h.
- Các thông số cơ lý cơ bản của đá liên kết có nứt nẻ trung bình: dung
trọng: ; góc ma sát trong ; lực dính kết đơn vị: C.
- Khi làm việc, vì neo có dự ứng lực tổng hợp: F và khả năng chống cắt
ngang tổng hợp: Q.
- Khoảng cách giữa các vì neo cả theo phương thẳng đứng và theo
phương nằm ngang đều là a; với 0 < a h < < H.
Trong mặt cắt thẳng đứng vuông góc với VĐ, khi chưa được gia cường,
mặt trượt thực tế của khối đá bên VĐ có giao tuyến là một đường cong nào đó
có góc nghiêng (so với mặt phẳng nằm ngang) thay đổi theo độ sâu và vị trí
tương đối so với mặt đáy (gương đào của hố và giếng đứng). Yêu cầu đối với
vì neo ở đây là gia cường để đá không xuất hiện đường trượt này. Nhưng để
tiện thi công và đơn giản hoá việc tính toán, trên cơ sở bổ sung thêm hệ số ổn
định cho cơ hệ, có thể yêu cầu đối với vì neo ở đây là gia cường để đá không
xuất hiện đường trượt giới hạn theo lý thuyết Mo - Cu lông (hình 1); trong đó:
2
90
0
và
2
90
0
.
Hình 1- Sơ đồ biểu diễn tương
quan hình học giữa VĐ nghiên
cứu với mặt cân bằng giới hạn
khi đất đá chưa được gia cường
và hệ thống vì neo gia cường
VĐ đó.
1- Vì neo dài
2- Vì neo ngắn
5
Chiều dài toàn phần L của mỗi vì neo gia cường VĐ được xác định theo
biểu thức: L = L
đ
+ L
t
+ L
m
(1)
Trong đó: L
đ
- độ dài đoạn đuôi vì neo lộ ra ngoài VĐ
L
t
- độ dài đoạn thân vì neo nằm giữa VĐ và mặt cân bằng
giới hạn xuất hiện nếu VĐ không được gia cường.
L
m
- Độ dài đoạn mũi vì neo cần bám chặt vào vùng đá ổn
định tự nhiên.
Thông thường, với mỗi chủng loại vì neo, mỗi loại đá và mỗi điều kiện
thi công cụ thể, các thông số L
đ
và L
m
hầu như không thay đổi, cho nên ở đây
chúng ta tập trung nghiên cứu những điều kiện cho phép giảm bớt độ dài L
t
để
tăng hiệu quả kinh tế cho vì neo trong điều kiện gia cường VĐ này.
Trong thực tế, độ dài L
t
thường được xác định gần đúng tương ứng với
từng sơ đồ bố trí vì neo:
- Khi bố trí vì neo nằm ngang vuông góc với VĐ
L
t(v)
= (H + h
0
- a) tg
2
90
0
(2)
- Khi bố trí vì neo nằm nghiêng vuông góc với mặt cân bằng giới hạn
xuất hiện nếu VĐ không được gia cường:
L
t(c)
= (H + h
0
- a) sin
2
90
0
(3)
Trong đó: h
0
- mức độ sâu dưới chân VĐ có sự cân bằng giữa cường độ
áp lực chủ động do khối đất đá lăng trụ trượt trên VĐ gây ra và cường độ áp
lực bị động do khối đất đá lăng trụ trượt dưới đáy VĐ gây ra (hình 1). Trong
trường hợp chung h
0
có thể xác định từ điều kiện:
(h
1
+ H + h
0
) tg
2
2
90
0
= h
0
tg
2
2
90
0
; tức là:
h
0
=
2
90
tg1
2
90
tgHh
0
4
0
4
1
(4)
Các kết quả tính toán này có được trên quan điểm bỏ qua khả năng
chống cắt ngang của vì neo và quan điểm đòi hỏi ngay hàng vì neo trên cùng
6
luôn luôn phải có đoạn thân vì neo L
t
đủ độ dài xuyên qua mặt cân bằng giới
hạn dự kiến xuất hiện khi VĐ phát triển đủ độ sâu H cần thiết nhưng vẫn
trong tình trạng chưa được gia cường và có L
m
nằm hoàn toàn trong khối đất
đá ổn định tự nhiên, bỏ qua quá trình phát triển chiều sâu của VĐ từ trên
xuống cùng với quy mô khối đá cân bằng giới hạn bên VĐ đó và khả năng
làm việc chung của vì neo với khối đá xung quanh trong quá trình phát triển
đó. Hậu quả là chưa xác định được yêu cầu liên kết hợp lý giữa vì neo với đá
xung quanh và phải sử dụng các vì neo dài một cách lãng phí; đặc biệt là khi
chiều sâu của VĐ tương đối lớn, quan điểm này đã dẫn đến yêu cầu sử dụng
vì neo quá dài, đến nỗi không thi công nổi và buộc phải sử dụng loại kết cấu
gia cường khác với chi phí lớn gấp bội.
Dưới đây, chúng ta phân tích rõ thêm nhược điểm của quan điểm này
và đề ra nguyên lý sử dụng vì neo ngắn hơn, nhưng vẫn phù hợp với yêu cầu
đảm bảo an toàn cho VĐ trong thời gian đặt ra.
Tuy nhiên, ở đây chúng ta chưa nghiên cứu ảnh hưởng của khả năng
chịu kéo dọc của vì neo, mà chỉ nghiên cứu ảnh hưởng của khả năng chịu cắt
ngang vì neo Q [6] và dự ắng lực kéo dọc vì neo đến khả năng làm việc của vì
neo khi gia cường các VĐ.
3. Những phân tích cơ bản:
Chúng ta biết rằng: chân VĐ càng xuống sâu thì quy mô khối đá cân
bằng giới hạn hình thành bên VĐ đó càng lớn lên; nhưng vì quy ước tính chất
của đá bên VĐ là đồng đều trong không gian vĩ mô, quy cách mặt cân bằng
giới hạn hình thành ở đây theo quy luật Mo-Culông, tức là tương ứng với
chiều sâu VĐ khác nhau, các mặt cân bằng giới hạn nghiên cứu đều song song
với nhau. Cho nên, chúng ta chỉ cần xem xét các trường hợp đặc biệt sau:
3.1 Trường hợp 1 - Khi VĐ có độ sâu lớn nhất H.
3.1.1 Khi VĐ có độ sâu H, đặc tính hình lực của mặt cân bằng giới hạn
hình thành bên VĐ đó được trình bày trên hình 1.
Trong trường hợp này, muốn VĐ ổn định với hệ số ổn định k, cần đảm
bảo [7]:
k
BT
AS
i
i
(5)
Trong đó:
S
i
- tổng các lực tự nhiên giữ VĐ
7
A - tổng các lực hỗ trợ giữ VĐ
T
i
- tổng các lực tự nhiên gây trượt đổ VĐ
B - tổng các lực bổ sung gây trượt đổ VĐ
Các thông số hình học của VĐ, cùng với các thông số cơ lý của đá và
các tải trọng phụ đều đã biết trước, còn hệ số ổn định k đã chọn trước; cho
nên khi chọn phương án gia cường VĐ bằng vì neo, với sơ đồ bố trí theo
mạng ô vuông có cạnh là a. Nằm theo phương vuông góc với mặt cân bằng
giới hạn bên VĐ, có lực căng ban đầu là F và khả năng chống cắt ngang là Q,
chúng ta có:
S
i
=
sin
)hH(C
2
tgcosgcot)hhH)(hH(
0100
(6)
T
i
=
2
singcot)hhH)(hH(
100
(7)
Đặt: B = (T
i
) cho nên T
i
+ B = T
i
(1+) (8)
A =
ii
2
S)1(Tk)FtgQ(
a
1
(9)
3.1.2 Bước tính toán sơ bộ:
Chọn trước: (a
min
= 0,75m) a (a
max
= 1,0m) và F = 0:
Từ các biểu thức (6), (7), (8) và (9) chúng ta tìm được biểu thức tính Q.
Giả sử vì neo có mặt cắt ngang hình tròn, với bán kính r và độ bền cắt
trung bình của vật liệu là
c
, chúng ta tìm được bán kính sơ bộ r
sb
của vì neo
là:
r
sb
=
c
r
Q
(10)
3.1.2.1 Xét điều kiện thứ nhất: Nếu r
sb
tính được từ biểu thức (10) nằm
trong phạm vi cung ứng vật tư và thi công cho phép, tức là:
r
min
r
sb
r
max
(11)
khi đó kết quả tính toán sơ bộ coi như đã đạt yêu cầu: r = r
sb
3.1.2.2 Xét điều kiện thứ hai: Nếu r
sb
< r
min
; cần lấy r = r
min
rồi dựa vào
các biểu thức (9) và (10) để tìm lại khoảng cách cần thiết của các vì neo a
ct
từ
kết quả tính lại a
tl
.
Còn nếu a
tl
> a
max
- cần chọn a
ct
= a
max
để tính điều chỉnh r
sb
hoặc
c
.
3.1.3 Bước tính toán bổ sung:
Chọn trước: (a
min
= 0,75m) a (a
max
= 1,0m) và F > 0
8
3.1.3.1 Trên cơ sở các kết quả tính toán theo mục 3.1.2; nếu bổ sung
F>0, tức là tăng thêm hệ số ổn định cho VĐ.
3.1.3.2 Cũng từ kết quả tính toán biểu thức (10), nếu r
sb
> r
max
cần lấy
r = r
max
, rồi dựa vào các biểu thức (9) và (10) để tính ngược tìm giá trị của F.
Nếu: F > F
max
xác định theo kinh nghiệm thi công, cần lấy: F = F
max
rồi
dựa vào các biểu thức (9) và (10) để tìm lại Q và chọn lại r, hoặc thay đổi vật
liệu và kết cấu vì neo để thay đổi
c
.
3.1.4 Xác định chiều dài đoạn L
t
:
Số hàng vì neo m đủ để ngăn chặn hiện tượng hình thành mặt cân bằng
giới hạn toàn phần trong khối đá bên VĐ được xác định bằng biểu thức:
m =
a
1
(12)
Vì đã chọn: 0,75m a 1,0m ; cho nên: 1 m 2 (13)
Như vậy, nếu mặt cân bằng giới hạn toàn phần dự kiến trong khối đá
bên VĐ được gia cường bởi 2 hàng vì neo thoả mãn các yêu cầu của các biểu
thức tính toán tương ứng trong trường hợp 1 thì VĐ đã ổn định với hệ số ổn
định k' k.
Nếu quy trình thi công vì neo gia cường VĐ đảm bảo điều kiện: VĐ cứ
tăng thêm độ sâu một khoảng bằng a, thì đặt ngay một hàng vì neo mới, chiều
dài đoạn thân vì neo l
t
có thể xác định như sau:
L
t
(h
0
+ 2a) sin
2
90
0
(14)
3.2 Trường hợp 2: Khi VĐ chưa đạt tới độ sâu H.
So sánh các biểu thức (3) và (14), chúng ta thấy khi:
H - a 2a tức là H 3a (15)
Chúng ta không có điều kiện giảm chiều dài vì neo; còn khi :
H - a > 2a tức là H > 3a (16)
Chúng ta có điều kiện giảm chiều dài vì neo theo quan điểm cơ học,
nếu chọn l
t
theo biểu thức (14).
3.3 Biện luận:
3.3.1 Khả năng chống hình thành khe nứt căng trên mặt đỉnh của VĐ và
khả năng chống lật khối đá cân bằng giới hạn, của hệ thống vì neo ngắn là rất
hạn chế, cho nên hệ thống này chỉ nên dùng để gia cường tạm thời những VĐ
có chiều cao không quá lớn.
9
Khi áp dụng quy trình thi công vì neo gia cường VĐ theo từng bước
đào sâu thêm a, nếu sử dụng vì neo ngắn, chúng ta chỉ làm chậm quá trình
hình thành khe nứt căng trên mặt đỉnh của VĐ, cho nên kết hợp với yêu cầu
đảm bảo an toàn cho hoạt động thi công ở chân của VĐ, thông thường chỉ nên
sử dụng vì neo độc lập để gia cường những phân đoạn VĐ, có chiều cao
khoảng 20 - 25m. Cụ thể, khi đào giếng đứng có thể sử dụng vì neo ngắn để
gia cường tạm thời vách giếng nếu tổ chức thi công xây dựng giếng theo sơ
đồ phối hợp giữa quá trình đào chống tạm thời tại gương và quá trình chống
cố định cách gương chừng 20 - 25m. Còn khi đào hố móng sâu, để hạn chế
khả năng hình thành khe nứt căng trên mặt đỉnh của VĐ, có thể kết hợp sử
dụng hệ thống dây néo trên mặt đỉnh VĐ với hệ thống vì neo ngắn trên toàn
VĐ.
3.3.2 Để vì neo thoả mãn các điều kiện (9) và (14), cần chọn lại vì neo
tiếp xúc toàn phần với khối đá xung quanh và không cho phép khối này
chuyển vị tương đối với thân vì neo cả theo phương dọc trục và theo phương
cắt ngang trục vì neo (thí dụ như: vì neo xoắn kiểu vít, vì neo bê tông cốt
thép, vì neo dẻo có cốt )
3.3.3 Vì neo nằm ngang cần dài hơn vì neo vuông góc với mặt bằng
giới hạn; cho nên cần cố gắng bố trí vì neo vuông góc với cân bằng giới hạn;
chỉ khi điều kiện thi công bắt buộc mới cho phép bố trí vì neo nằm ngang.
3.3.4 Khi gia cường vách đá đào thẳng đứng của hố móng sâu nếu phối
hợp vì neo ngắn với cọc và các dầm ngang, chắc chắn đem lại hiệu quả kinh
tế kỹ thuật cao.
3.4 Các bứơc xác định các thông số cơ bản của vì neo.
- Xác định chiều sâu giới hạn của công trình đào, không chống nhưng
không gây khe nứt căng trên bờ.
- Xác định vị trí và độ sâu khe nứt căng có thể xảy ra khi công trình đào
đã đủ chiều sâu cần thiết, nhưng mặt lộ mới hình thành vẫn tự do.
- Xác định mặt trượt lớn nhất, khi công trình đào đã đủ chiều sâu cần
thiết, nhưng mặt lộ mới hình thành vẫn ổn định.
- Xác định số vì neo cần thiết để gia cường khối trượt lớn nhất (để có
hệ số an toàn yêu cầu).
- Chọn quy cách sơ bộ của các vì neo (lực căng, góc phương vị, chiều
dài các phần công tác, khoảng cách giữa các vì neo theo từng hàng và giữa
các hàng với nhau )
10
- Tính kiểm tra chiều dài đoạn thân vì neo L
t
phù hợp đồng thời với đặc
tính mặt trượt lớn nhất, quy cách bố trí các hàng vì neo, số hàng vì neo cần
thiết để gia cường khối đá theo điều kiện khối trượt lớn nhất, khoảng cách
giữa các vì neo theo từng hàng.
- Tập hợp các thông số cơ bản của hệ thống vì neo gia cường tường
đứng của công trình đào.
4. Kết luận:
Nhờ tận dụng khả năng chịu cắt ngang của vì neo, chúng ta có thể gia
cường VĐ có chiều sâu lớn (H > 3a) bằng các vì neo ngắn, để tiết kiệm vật
liệu và dễ thi công. Khi đó chiều dài thân vì neo L
t
chỉ cần thoả mãn biểu thức
(14) và quá trình thi công đảm bảo điều kiện: VĐ cứ tăng thêm độ sâu một
khoảng bằng a thì đạt ngay một hàng vì neo mới để mặt cân bằng giới hạn
mới vẫn có đủ số hàng vì neo cần thiết giữ cho khối đá phía trước mặt này
vẫn ổn định với hệ số k' k.
Cần chú ý rằng, khi VĐ phát triển đủ độ sâu, nhưng số hàng vì neo
xuyên qua mặt cần bằng giới hạn của khối đá bên VĐ vẫn không đổi, cho nên
hệ số an toàn của VĐ khi đó là ở mức giới hạn dưới, vì thế thời gian tồn tại
của các VĐ có độ sâu lớn được gia cường bằng vì neo ngắn thường không
lớn, đòi hỏi phải thi công nhanh và hỗ trợ hoặc thay thế sớm.
Trong trường hợp sử dụng vì neo dài, khi VĐ càng xuống sâu, số hàng
vì neo càng tăng lên, hệ số an toàn của VĐ cũng càng tăng lên, cho nên thời
gian tồn tại của các VĐ được gia cường làm vì neo dài thường lớn hơn, thuận
tiện cho quá trình thi công tiến độ chậm.
Tuy nhiên khi VĐ sâu, không gian đào chật hẹp, năng lực đầu tư trang
thiết bị và trình độ thi công hạn chế, việc sử dụng vì neo ngắn nói chung đều
đạt được hiệu quả kinh tế kỹ thuật hợp lý./.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Danh Lưu - Neo trong đất đá - NXB Giao thông vận tải - Hà Nội
- 1999.
2. B.S. 8081 - Neo trong đất (Tiêu chuẩn Anh) (Người dịch: Nguyễn
Hữu Đẩu) - NXB - Xây dựng - Hà Nội - 2001
3. Nguyễn Bá Kế - Hướng dẫn thiết kế và thi công kết cấu chống giữ hố
đào - T/c. Người xây dựng - Hà Nội - 10/2003.
11
4. Nguyễn Hùng Sơn và Đào Văn Toại - Ảnh hưởng của góc nghiêng
đặt neo tới ổn định tường chắn - T/c. Xây dựng - Hà Nội - 11/2004.
5. Đỗ Thuỵ Đằng - Xác định các thông số chính của các vì neo gia cố
sơ bộ các giếng đứng đang đào- T/c. Người xây dựng - Hà Nội - 6/2002.
6. Nguyễn Văn Phương - Về việc sử dụng neo gia cường khi xét tới tác
động của lực cắt - Thông tin khoa học công nghệ mỏ - Viện khoa học công
nghệ mỏ - Hà Nội - Số 2 + 3 / 2006.
7. Nguyễn Sỹ Ngọc - Cơ học đá - NXB Giao thông vận tải - Hà Nội -
2005.
* Ban thư ký Hội cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam (VSSMGE) xin cảm ơn
Nhà giáo Đỗ Thụy Đằng đã cho phép phổ biến tài liệu này.
12
TÓM TẮT NỘI DUNG:
NGUYÊN LÝ GIẢM CHIỀU DÀI VÌ NEO GIA CƯỜNG CÁC VÁCH ĐÀO THẲNG
ĐỨNG,
TỪ TRÊN XUỐNG, TRONG ĐÁ LIÊN KẾT, ĐÃ NỨT NẺ TRUNG BÌNH
Đỗ Thuỵ Đằng
Hiện nay chiều dài vì neo gia cường các vách đào thẳng đứng từ trên xuống,
trong đá liên kết đã nứt nẻ trung bình, thường được tính toán theo điều kiện vì neo
phải xuyên qua mặt cân bằng giới hạn có thể xuất hiện, nếu vách đào đó hình thành
đầy đủ trong tình trạng chưa được gia cường; cho nên khi vì neo chỉ làm nhiệm vụ
gia cường tạm thời, mà vách đào tương đối sâu, sẽ gây lãng phí rất lớn.
Bài viết này trình bày một nguyên lý giảm chiều dài vì neo gia cường tạm
thời các vách đào thẳng đứng từ trên xuống trong đá liên kết đã nứt nẻ trung bình,
để tăng hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho phương án sử dụng chúng./.
SUMMARY:
A PRINCIPLE OF DIMINUTION OF ANCHOR LENGTH FOR
REINFORCING VERTICAL WALLS HAVE BEEN DUG DOWNLY IN SOLID
ROCK FISSURED AVERAGELY
Do Thuy Dang
Today, commonly anchor length for reinforcing vertical walls have been dug
downly in solid rock fissured averragely, usualy which only have been calculated on
condition that anchors must go through limit face of balance, which can be appeared
if these walls had been taken shape completely in situation have been never
reinfoced for point part of the anchors have been sticked fast to stability rock area
naturally, therefore when anchors only making duty on temporaty reinforcing, while
these walls are deep relatively, will be going to create great squanderers.
This article bring up a principle of diminution of anchor length when
temporary reinforcing vertical walls, which have been dug downly in solid rock, but
had been fissured arcragely, in order to improve on economic and technical effect of
using projects them./.
* The Secretariat of The Vietnam Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (VSSMGE)
would like to thank the author Prof. Do Thuy Dang very much for his kindly allowing to disseminate this
paper among the Society members.