THIẾT KẾ THI CÔNG ĐOẠN HẦM DẪN NƯỚC CỦA CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN NẬM CỦN, ĐOẠN CÓ LÝ TRÌNH ( TỪ KM 1 + 300 – KM 1 + 550) CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ THI CÔNG ĐOẠN HẦM DẪN NƯỚC CỦA CÔNG TRÌNH THỦY
ĐIỆN NẬM CỦN, ĐOẠN CÓ LÝ TRÌNH ( TỪ KM 1 + 300 – KM 1 + 550)
CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ

Giảng viên hướng dẫn

Th.s Đặng Văn Kiên

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Tư

Ngành

Xây Dựng

Chuyên ngành

XDCTN

Mã Số Sinh Viên

1221070173

Khóa

K57

HÀ NỘI – 5/ 2017


MỤC LỤC

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG
I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THỦY ĐIỆN NẬM CỦN
1.1.Các đặc điểm về công dụng, vị trí, sự cần thiết phải thiết kế xây dựng
hệ thống thủy điện
Thủy điện Nậm Củn được triển khai xây dựng tại xã Thanh Phú, huyện Sapa,
tỉnh Lào Cai, có tọa độ địa lý như sau:
-

Toạ độ địa lý tuyến đập: 104012'32" kinh độ Đông, 22006'43" vĩ độ Bắc.

-

Toạ độ địa lý nhà máy: 104013'13" kinh độ Đông, 22007'30" vĩ độ Bắc

Công suất lắp máy 40MW. Sản lượng điện hàng năm: 167Kwh, dự định hoàn
thành phát điện vào Quý I năm 2018. Nằm cách thành phố Lào Cai 50km về phía
nam, cách thị trấn Sapa 25km về hướng tây nam. Để đi vào vị trí khai trường có


thể đi theo 2 lối, đi từ thị trấn Sapa đi xuống và đi từ ngã 3 Xuân Giao, huyện
Bảo Thắng đi lên.
Phía Đông giáp với xã Suối Thầu và Bản Phùng, huyện Sapa
Phía Tây là dãy núi Phan Xi-Păng

Phía Nam là Rừng quốc gia Hoàng Liên Sơn
Phía Bắc là sông Ngòi Bo
Địa bàn khai trường thuộc vùng núi cao, địa hình thấp dần từ Tây sang Đông,
có suối chảy dọc theo hướng Tây đổ về sông Hồng. Phía tây là dãy núi Phan XiPăng nên địa hình dốc, độ cao trung bình 600m.
Những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã có những bước phát triển mạnh
mẽ, đời sống nhân dân được cải thiện, nhu cầu con người cũng vì thế mà ngày
càng tăng. Song, một số vùng nhân dân vẫn còn khó khăn, thiếu thốn về nhiều
mặt: điện, nước, giao thông. Cùng với đó là thiên tai, hạn hán vẫn còn nhiều gây
không biết bao nhiêu thiệt hại cho con người. Do đó, đòi hỏi Đảng và nhà nước
phải có những chính sách, dự án kịp thời để đời sống nhân dân được cải thiện
đồng đều, giảm bớt những thiệt hại do thiên tai, góp phần xây dựng một nền kinh
tế phát triển.
Dự án xây dựng thuỷ điện Nậm Củn là một trong nhiều dự án xây dựng
thuỷ điện nói riêng và xây dựng các ngành nghề nói chung. Nhiệm vụ Công trình
thuỷ điện Nậm Củn được xây dựng với nhiệm vụ khai thác dòng chảy trên Suối
Bo, kết hợp dâng đập và tận dụng cột nước địa hình để phát điện với công suất
40W và điện lượng trung bình hàng năm Eo = 167KWh cùng với đó là tạo nguồn
điện cung cấp cho phát triển kinh tế và đời sống nhân dân từ lưới điện quốc gia,
tạo nguồn nước bổ xung cho khu vực hạ lưu vào mùa kiệt, đáp ứng nhu cầu phục
vụ nước sinh hoạt, công nghiệp và đẩy mạnh tham gia chống lũ tiểu mãn, giảm lũ
đầu vụ cho vùng hạ lưu.
Ngoài ra, việc đầu tư xây dựng thuỷ điện Nậm Củn sẽ tạo điều kiện thuận
lợi cho sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Sau khi kết thúc xây dựng công
trình, khu vực công trình Nậm Củn với các cơ sở dân cư, văn hoá, xã hội sẽ trở
thành một điểm tập trung dân cư với cơ sở hạ tầng tương đối đầy đủ. Hệ thống
giao thông phục vụ thi công vận hành công trình sẽ tạo ra khả năng giao lưu về


kinh tế và xã hội của khu vực xây dựng công trình với các trung tâm kinh tế, xã
hội của địa phương.

1.2. Các đặc điểm cấu tạo chủ yếu hệ thống thủy điện và công trình bề mặt
liên quan
Các công trình chủ yếu của dự án thủy điện Suối Chăn 1 được xác định bao
gồm:
-

Hồ chứa

-

Công trình đầu mối gồm đập không tràn và đập tràn.

-

Đập chính: Tuyến đập 2, đập bê tông trọng lực kết hợp với đập tràn có cửa
van đặt tại lòng sông.

-

-

Tuyến năng lượng gồm: Cửa lấy nước, đường hầm dẫn

nước, tháp điều áp. Đường ống áp lực và kênh xả.
1.3. Những đặc điểm về điều kiện xây dựng toàn bộ khu vực hệ thống công
trình ngầm có ảnh hưởng tới công trình ngầm cần phải thiết kế
1.3.1. Điều kiện tự nhiên
1.3.1.1. Thổ nhưỡng và thảm thực vật
Bề mặt lưu vực với tầng phủ là đất sét pha lẫn dăm sạn màu nâu vàng hoặc
xám vàng dày có nguồn gốc phong hoá từ đá phiến thạch anh mica màu xám.

Chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và phần lớn khí hậu ôn đới ở độ cao trên
1000m đã tạo ra trên khu vực một thảm thực vật đa dạng, rừng cây vùng nhiệt
đới cõ xen kẽ một số cây ôn đới như bạch dương, thông, sa mu, cùng với nhiều
loài dược thảo quý mọc ở tầng dưới. Hiện nay, tuy đã bị khai thác một phần
nhưng rừng trong lưu vực vẫn là nơi tồn trữ quỹ gen của các loại thực vật quý
hiếm. Với địa hình đồi núi cao, lượng mưa lớn cộng thêm thảm phủ tốt nên dòng
chảy mùa kiệt của lưu vực Suối Bo là khá tốt và điều hoà.
1.3.1.2. Nhiệt độ không khí
Chế độ nhiệt trong khu vực biến đổi theo mùa và theo độ cao địa hình một
cách rõ rệt. Tương tự như các vùng miền núi khác ở phía Bắc, mùa hè ở đây
thường kéo dài từ tháng IV tới tháng IX, và mùa Đông từ tháng X tới tháng III
năm sau. Lưu vực Nậm Củn nằm ở vùng thượng lưu nên có mùa đông khá lạnh,
nhiệt độ có khi xuống dưới 00C nhưng lại có mùa hè mát mẻ, nhiệt độ trung bình
năm dao động từ (17  20)0C.


1.3.1.3. Chế độ gió
Do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió thịnh hành cho toàn khu vực là
hướng Tây và Tây Nam. Trong năm có hai mùa gió phân biệt: Gió mùa Đông từ
tháng XI đến tháng IV năm sau với gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc mang
không khí lạnh và khô, gió mùa hè với hướng gió thình hành Tây Nam xuất hiện
từ tháng V tới tháng X. Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được tại các trạm trong
khu vực như sau: Than Uyên Vmax = 32 m/s, Mù Cang Chải Vmax = 30m/s,

Sa Pa Vmax = 37m/s.
1.3.1.4. Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối trung bình năm thay đổi không nhiều giữa các vùng dao
động khoảng từ (85 87) %. Độ ẩm tương đối trung bình nhỏ nhất ở Sa Pa là
82% xuất hiện vào tháng III, lớn nhất là 91 % vào tháng X.
1.3.2.4. Bốc hơi

Tương ứng với chế độ nhiệt ẩm, lượng bốc hơi khu vực cũng biến đổi rõ rệt
theo mùa và chịu ảnh hưởng của địa hình.
Lượng bốc hơi tiềm năng trên lưu vực thường được đánh giá qua số liệu đo
bốc hơi bằng ống Piche đặt ở các trạm khí tượng. Tại trạm khí tượng Than Uyên,
trạm đại biểu cho các đặc trưng khí hậu của khu vực lượng bốc hơi tương đối
lớn, Lượng bốc hơi trung bình tháng lớn nhất xuất hiện vào tháng III đo được tại
Than Uyên là 101mm. Lượng bốc hơi trung bình tháng nhỏ nhất tại Than Uyên
vào tháng VII là 58,6mm.
1.3.1.5. Mưa
Sự biến đổi của mưa theo thời gian và không gian trên khu vực phụ thuộc
chặt chẽ vào sự hoạt động của gió mùa và tác động của địa hình. Lưu vực Suối
Bo nằm ở sườn Đông Bắc của dãy Hoàng Liên Sơn có lượng mưa thay đổi mạnh
theo độ cao của địa hình và hướng gió, lượng mưa năm ở đây trung bình là
400mm.
Trong năm mưa phân ra làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng V và
kết thúc vào tháng IX, mùa khô từ tháng X đến tháng IV năm sau. Lượng mưa
trong mùa mưa chiếm khoảng (77 ÷ 80)% lượng mưa năm. Mưa lớn thường xảy


ra vào ba tháng VI, VII, VIII chiếm từ (57 ÷ 60)% tổng lượng mưa năm. Lượng
mưa trong 7 tháng mùa khô chiếm (20÷23)% tổng lượng mưa năm, tháng có
lượng mưa nhỏ nhất năm là tháng XII, tháng I.
1.3.2. Điều kiện địa hình
Lưu vực thuộc loại điạ hình miền núi cao với độ dốc sườn núi và độ dốc
lòng sông khá lớn, điạ hình bị chia cắt mạnh. Lưu vực có dạng nan quạt, đường
phân lưu ở thượng nguồn đi qua các đỉnh có cao độ 1500m đến 2500m, độ cao
thấp dần về hạ du. Địa hình núi cao, bị chia cắt, cộng với lượng mưa dồi dào đã
tạo nên mạng lưới sông dày đặc trên lưu vực.
1.3.3. Điều kiện địa chất chung khu vực dự án
1.3.3.1. Đặc điểm địa hình - địa mạo

Khu vực của Dự án nằm ở ranh giới giữa vùng đông bắc và tây bắc của Việt
Nam, thuộc địa hình vùng núi cao trung bình. Ở khu vực lòng hồ, sườn núi hai
bên dốc đến rất dốc. Tại khu vực đầu mối, địa hình dốc đến rất dốc. Khu vực nhà
máy và đường ống áp lực, địa hình thoải hơn, đôi chỗ 15-20 0. Khu vực tuyến
hầm dẫn nước có điều kiện địa hình từ thoải đến dốc.
1.3.3.2. Cấu trúc địa chất
Vùng nghiên cứu nằm trong miền kiến tạo Tây Bắc Việt Nam, có lịch sử
phát triển địa chất lâu dài và phức tạp với nhiều thời kỳ và giai đoạn khác nhau
và được xác lập với tên gọi miền kiến trúc Tây Bắc Bộ Việt Nam và mang đặc
trưng của kiến tạo Tây Bắc Việt Nam. Nằm tiếp giáp giữa 3 đới cấu trúc, đó là
đới cấu trúc Phan Xi-Păng ở phía Tây Bắc, ở phía Đông là đới trượt bằng Sông
Hồng và phía Tây Nam là đới Tú Lệ. Trong Kainozoi chịu một phần ảnh hưởng
hoạt động của đới trượt bằng Sông Hồng và một phần hoạt động của đới Tú Lệ.
1.3.3.3. Hoạt động động đất
Toàn bộ vùng công trình Nậm Củn nằm trong huyện Sapa, theo Tiêu chuẩn
thiết kế chống động đất TCXDVN 375-2006 thì huyện Sapa có gia tốc động đất
cực đại a=0.0567g tức là có phông động đất cấp VI (theo thang MSK-64).
1.3.3.4. Tính chất cơ lý của đất đá
Bảng 1.1 Giá trị kiến nghị tính toán của đất.


Dung trọng,
t/m3

Cường độ kháng cắt ở trạng
thái

Đới ĐCCT
Tự nhiên
Tự

nhiên

Bão
hòa

Mô đun
Biến
dạng bão
hòa

Hệ số
thấm

MPa

cm/s

Bão hòa

φ (độ)

C,
MPa

φ (độ)

C,
MPa

dQ

1.70

1.7
8

14.5

0.020

14

0.01
5

12

9x10-3

edQ+IA1

1.70

1.7
5

17

0.025

16

0.02
0

15

6x10-3

Trên cơ sở kết quả thí nghiệm, kết quả khảo sát của giai đoạn trước và tham
khảo các tài liệu đã có trong vùng, đưa ra các chỉ tiêu kiến nghị tính toán cho đới
đá trong vùng theo bảng sau:
Bảng 1.2 Giá trị kiến nghị tính toán chỉ tiêu cơ lý khối đá.
Đới IB

Đới IIA

Đới
IIB

Các chỉ tiêu

Đới IA2

Dung trọng tự nhiên, t/m3

1.8

2.64

2.67

2.67

Dung trọng bão hòa, t/m3

1.9

2.65

2.68

2.68

Cường độ kháng nén mẫu đá khô
gió, MPa

-

50

70

75

Cường độ kháng nén mẫu đá bão
hòa, MPa

-

45

65

70

Hệ số Poisson

-

0.3

0.25

0.22

Cường độ
kháng cắt
khối đá

tgφ /φ (độ)

0.4 / 22

0.7/ 35

0.8/ 39

0.9/42

Lực dính C (Mpa)

0.04

0.25

0.35

0.45

Cường độ

tgφ /φ (độ)

0.36 / 20 0.62/ 32

0.70/ 37

0.84/40


kháng cắt

0.03

0.20

0.30

0.40

Mô đun biến dạng, MPa

15

2,500

6,000

10,000

Mô đun đàn hồi, MPa

30

5,000

12,000

20,000

Cường độ kháng kéo, MPa

-

- 0.1

- 0.17

- 0.25

Hệ số kiên cố f

-

3

6

8

Hệ số kháng đơn vị K0, Mpa/cm

-

15

55

80

Bêtông- đá

II.

Lực dính C (Mpa)

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐOẠN HẦM DẪN NƯỚC CÓ LÝ TRÌNH
TỪ KM1+300 – KM1+550

2.1. Các đặc điểm về công dụng, vị trí, sự cần thiết phải thiết kế xây dựng
hầm dẫn nước
2.1.1. Vị trí của đoạn hầm
Đoạn hầm thiết kế xây dựng có chiều dài 250m trong tuyến đường hầm dẫn
nước của Thủy điện Nậm Củn. Đoạn đường hầm này đi qua đất đá tương đối ổn
định có hệ số kiên cố đất đá f=8÷10.
2.1.2. Công dụng và sự cần thiết phải thiết kế xây dựng đường hầm
Hầm dẫn nước dùng để tạo áp lực chênh lệch cột nước từ đập thông qua
Giếng điều áp tới tuabin của tổ máy phát điện.
Tạo dòng chảy ổn định, chiếm ít diện tích đất mặt, giảm chiều dài tuyến
năng lượng, giảm tổn thất thủy lực mang lại lợi ích lớn cho nhà máy.
2.2. Mối liên hệ của đường hầm dẫn nước với các đường hầm khác và công
trình bề mặt liên quan.
Hầm dẫn nước nằm trong hệ thống các công trình cần xây dựng của Thủy
điện Nậm Củn
2.2.1. Tuyến đầu mối
- Đập không tràn:
Kết cấu đập chính bằng bê tông trọng lực. Mặt thượng lưu đập thẳng đứng,
mái hạ lưu đập xuất phát từ mặt thượng lưu tại cao trình đỉnh đập với hệ số mái


dốc m=0.8. Cao độ thiết kế 388,00m, chiều rộng đập không tràn là 7,5m để phục
vụ việc đi lại và đặt máy móc
- Đập tràn
Công trình tháo lũ kiểu đập tràn nằm trong khu vực lòng sông, với 3 khoang
tràn kích thước BxH=13,5x16,5m đảm bảo tháo được lưu lượng tối đa
Qmax=2281,89m3/s.. Công trình tràn bố trí 3 cửa van cung, được điều khiển
bằng xi lanh thủy lực. Nối tiếp sau đập tràn kiểu phun xa tiêu năng bằng hố xói.
2.2..2. Tuyến năng lượng 1
- Cửa lấy nước :

Cửa lấy nước bằng bê tông cốt thép bố trí bên bờ trái đập rộng 12m. Cửa
lấy nước thiết kế dạng khối bê tông, nền đặt trên lớp IIA. Cao trình ngưỡng cửa
lấy nước 373.00m. Cao trình đỉnh cửa lấy nước lấy bằng cao trình đỉnh đập là
383,5m.
- Đường hầm dẫn dòng :
Phần cửa hầm dẫn nước có kích thước 2x4x6m đào qua đứt gãy, đất đá kém
ổn định. Phần thân hầm được đào qua đất đá ổn định có dạng hình móng ngựa có
chiều rộng 6m chiều cao 6m.
- Đường hầm dẫn dòng :
Phần cửa hầm dẫn nước có kích thước 2x4x6m đào qua đứt gãy, đất đá kém
ổn định. Phần thân hầm được đào qua đất đá ổn định có dạng hình móng ngựa có
chiều rộng 6m chiều cao 6m.

- Tại cửa vào hầm dẫn nước từ Km0+00m đến Km0+10.00m: Khoan neo
vượt trước Ø32 CIII + treo lưới B40 rồi phun bê tông dày 7cm + vòm

-

I200 bước dọc tim hầm a=0.5m + Bê tông chèn vòm M200.
Hầm có chỉ số Q ≤ 0.01: áp dụng gia cố mặt cắt kiểu 1: Khoan neo vượt
trước Ø32CIII + treo lưới B40 rồi phun bê tông dày 7cm+ vòm I200 bước

-

dọc tim hầm a=0.5m + Bê tông chèn vòm M20.
Hầm có chỉ số 0.01 < Q ≤ 0.1 ; hoặc hầm đi qua đứt gãy bậc IV, bậc V:
Treo lưới B40 rồi phun bê tông dày 7cm + vòm I200 bước dọc tim hầm
a=0.5m + bê tông chèn vòm M200.

- Chỉ số 0.1 < Q ≤ 3: Khoan neo Ø22CIII, a=2.0m, Lneo = 2m, bước dọc
-

trục hầm 2m + Phun cục bộ bê tông M30 dày 5cm.
Chỉ số Q >3, hầm đi qua đới đá trung bình, đá tốt và rất tốt. Khoan neo Ø
22CIII cục bộ, Lneo = 2m, bước dọc trục hầm 1m + Phun cục bộ bê tông
M300 dày 5cm.

- Giếng điều áp :
Giếng điều áp dạng kết cấu bê tông cốt thép đặt cuối đường hầm dẫn nước
có toạ độ tâm (X = 2447460.15; Y = 444865.19). Giếng điều áp có kết cấu hình
trụ được chia làm hai phần: Buồng dưới có nằm trong đá đường kính trong 5,1m
chiều dày thành giếng 0,5m, cao độ đáy 297,817m cao độ đỉnh 360,00m. Buồng
trên nằm trong lớp đá phong hoá mạnh và đất có đường kính 16m, chiều dày
thành giếng 1.0m, cao độ đáy 360,0m, cao độ đỉnh 405,50m.
Công tác đào giếng được thực hiện tiên phong bằng máy khoan ROBBIN từ
cao độ 403,00m đến cao độ 302,916m được tiến hành sau khi đào xong phần hở
Tháp điều áp và hầm dẫn nước đến chân tháp. Trước tiên khoan dẫn hướng từ
cao độ 403.00m xuống cao độ 302,917m bằng lỗ khoan D=311mm sau đó khoan
doa bằng lỗ khoan mở rộng D=1400mm, đào mở rộng tháp theo thiết kế bằng
khoan nổ, đá nổ mìn được đẩy xuống đáy tháp cao độ 297,817m theo giếng tiên
phong và được xúc chuyển bằng tổ hợp máy xúc cào vơ kết hộ oto vận chuyển
12-15 tấn vận chuyển ra ngoài theo hướng Tháp điều áp-Nhà máy. Công tác gia
cố tạm được tiến hành song song với công tác đào mở rộng
-

Đường ống áp lực :
Tuyến đường ống áp lực bắt đầu từ sau giếng điều áp và tim ống có góc ngoặt

so với tim tuyến hầm một góc 56.2o. Đường ống áp lực được chia làm 2 phần:

phần ống ngầm (hầm áp lực) tính từ giếng điều áp đến cửa ra hầm ở cao độ
300,367m, phần ống hở từ cửa ra hầm đến nhà máy thuỷ điện. Đoạn hầm áp lực
dài 114,18m nằm hoàn toàn nằm trong lớp IIA của đá granit được bọc bê tông cốt
thép dày 0.5m mặt trong được lót thép có chiều dày 14mm.
2.2.3. Nhà máy thuỷ điện và trạm phân phối điện


- Nhà máy thuỷ điện :
Nhà máy thuỷ điện bằng bê tông cốt thép đặt trên nền đá cứng lớp IIA.
Trong nhà máy bố trí 2 tổ máy thuỷ lực với tuốc bin tâm trục Francis công suất
mỗi tổ 9MW.
Kích thước tổng thể nhà máy (dài x rộng x cao) = 35.2x25.1x45.4m.
Khoảng cách giữa các tim tổ máy là 10.0m, chiều rộng gian máy 14.5m. Cao
trình gian máy 278,00m. Cao trình sàn lắp máy 265,50.
Trong nhà máy bố trí cầu trục, sức nâng lớn nhất 45 tấn, sức nâng nhỏ nhất
25 tấn, tầm với xa nhất 40m, đặt tại cao trình 264.00m tại hạ lưu hố móng nhà
máy

- Kênh dẫn ra :
Kênh dẫn ra có mặt cắt hình thang. Độ dốc đáy kênh i=0. Chiều rộng đáy
kênh 15.0m, mái kênh đào trong lớp đất, cuội sỏi m=1.5.
- Trạm phân phối điện ngoài trời :
Trạm phân phối 110kV (TPP-110kV) NMTĐ Nậm Củn có nhiệm vụ truyền
tải công suất từ nhà máy vào HTĐ quốc gia. Trạm phân phối điện ngoài trời được
bố trí cạnh giếng điều áp. Cao trình đặt trạm 212.0m. Kích thước trạm
BxL=36x50m.
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT HẦM DẪN NƯỚC

I. THIẾT KẾ QUY HOẠCH HẦM DẪN NƯỚC
I.1.

Những yêu cầu cơ bản về thiết kế quy hoạch hầm dẫn nước

1.1.1. Đánh giá khối đá, mức độ ổn định không chống phần thân đường hầm.
1.1.1.1. Phương pháp phân loại khối đá theo Dree – phương pháp RQD
RQD: là chỉ tiêu được xác định bằng tỉ số giữa tổng chiều dài của các thỏi lõi
khoan có chiều dài ≥ 100 mm trong lỗ khoan với chiều dài của lỗ khoan đó được
khoan bằng mũi kim cương.

∑l
Ta có:
Trong đó :

RQD =

L

i

,% ;

(2.1)


li – chiều dài của mỗi thỏi lõi khoan ≥ 100 mm
L – chiều dài lỗ khoan khảo sát, mm
Bảng 2.1. Phân loại khối đá theo RQD
Chỉ tiêu RQD (%)

Phân loại chất lượng

0 ÷ 25

Rất xấu

25 ÷ 50

Xấu

50 ÷ 75

Trung bình

75 ÷ 90

Tốt

90 ÷ 100

Rất tốt

1.1.1.2. Phương pháp phân loại khối đá theo Beiniawski qua chỉ tiêu RMR
Theo Bieniawski phân loại khối đá nhằm xác định những thông số quan
trọng nhất đến việc xử lý khối đá, cung cấp cơ sở để hiểu rõ tính chất được chia
với chất lượng khác nhau, đồng thời cung cấp số liệu định lượng cho thiết kế kỹ
thuật. Ngoài ra việc phân loại khối đá còn nhằm kiến nghị hỗ trợ cho các hướng
dẫn xây dựng các đường hầm cung cấp cơ sở cho việc thông tin giữa kỹ sư và các
nhà địa chất học và liên hệ kinh nghiệm về các điều kiện của đất đá ở hiện trường
này với đất đá ở hiện trường khác.
Đánh giá chất lượng khối đá bao quanh đường hầm để phục vụ cho thiết kế

và các biện pháp gia cố, chống giữ ổn định là một phương pháp được sử dụng
rộng rãi trên thế giới hiện nay.
Theo tài liệu địa chất đoạn hầm cần thiết kế xây dựng có điều kiện địa chất tương
đối tốt có hệ số kiên cố f >5nứt nẻ ít.
Ta có:
RMR = R σ n + RD + RC + RJ + RW + RP ;
Trong đó:
R σ n - chỉ tiêu bền nén đơn trục của khối đá
RD - chỉ tiêu chất lượng theo Deere
RC - chỉ tiêu các khoảng cách giữa các khe nứt
RJ - đặc điểm bề mặt nứt lẻ
RW - ảnh hưởng của nước ngầm khối đá
RP - ảnh hưởng của phương khe nứt đối với đường lò.

(2.2)


Mỗi tham số trong công thức trên biểu thị bằng một lượng điểm nhất định
tuỳ thuộc vào đặc thù riêng biệt của khối đá ở từng vị trí đường lò khi đã được
tiêu chuẩn hoá. Tổng lượng điểm của các tham số trên sẽ là lượng điểm chất
lượng của cả khối đá. Điểm chất lượng của khối đá sẽ nằm trong giới hạn từ 0
đến 100 và được chia thành 6 cấp chất lượng tương ứng với những đặc điểm khác
nhau của khối (xem bảng 2.2). Mỗi cấp chất lượng sẽ kiến nghị những giải pháp
chống giữ tương ứng cho đường lò.


Bảng 2.2. Bảng phân loại chất lượng khối đá theo chỉ số RMR
Lượng điểm theo RMR

Chất lượng khối đá

Cấp phân loại

100 – 80

Rất tốt

I

80- 61

Tốt

II

60 – 41

Trung bình

III

40- 21

Xấu

IV

< 20

Rất xấu

V

Bieniawski đã lập mối tương quan giữa các giá trị RMR với “thời gian tồn
tại ổn định” và “khẩu độ chống” thể hiện trên hình vẽ ( hình 2.1)

Hình 2.1. Mối liên hệ giữa giá trị RMR với thời gian ổn định không chống
theo Bieniawski
Phương pháp đánh giá theo RMR của Bieniawski được ấp dụng rộng rãi tại nhiều
nơi trên thế giới và tỏ ra có hiệu quả với các ưu điểm sau:
- Cho phép đánh giá định lượng từng loại khối đá cụ thể phụ thuộc vào những
điều kiện địa chất chất khác nhau.
- Phương pháp trên đã xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: đặc điểm cấu
trúc và trạng thái của khối đá ở những điều kiện cụ thể, đặc biệt là ảnh hưởng của
các đặc tính nứt nẻ, nước ngầm, độ bền của khối đá, trong những điều kiện thực
tế.


Da vo RMR nhúm tỏc gi Kendorski v Cunmmings lp ra biu la chn
kt cu chng nh trờn hỡnh v (hỡnh 2.2).
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Neo đơn chiếc
Neo vớ i b ớ c chống neo th a

Vù ng không ổ
n định
sụt lở mạnh

Neo trung bì
nh, l ớ i hoặ
c bản thép.

1

2

Neo vớ i b ớ c chống nhỏ (neo dày) và l ớ i thép
Neo vớ i b ớ c chống trung bì
nh và bê tông phun.

Neo vớ i b ớ c chống nhỏ. L ớ i thép, bê tông phun, vìchống
kim loại đơn hoặ
c vìchống gỗ tha, kết cấu nhẹ.
Thanh chống kim loại kết cấu nhẹhoặ
c vìchống gỗ
trung bì
nh có giằng.

3
0

10

20

Thanh chống kim loại kết cấu trung bì
nh hoặ
c
vìchống gỗ vững chắ
c có kết cấu giằng kín.
Thanh chống kim loại kết cấu vững chắ
c, trong vù ng g ơng đ
ào
tuỳ theo mức đ
ộ cần thiết sử dụng bê tông phun hoặ
c chè n cọc dày.

30

Vù ng an toàn ổ
n định.

40

50

60

70

80

90

100

1 - Vù ng giớ i hạn bởi đặ
c tính sụt lở 2 - Đ ờng cong giớ i hạn an toàn thấp cho khung vỏ chống
cục bộ (mức độ ổn định thấp nhất). 3 - Đ ờng cong giớ i hạn an toàn cao cho khung vỏ chống (ổn định)

Hỡnh 2.2. S la chn loi hỡnh chng gi hp lý cho cụng trỡnh ngm theo
CUMMINGS & KENDORSKI1982.
-

ỏnh giỏ:
Hm dn nc Nm Cn ch yu o qua t ỏ IIA v IIB. Theo ỏnh giỏ, õy
l loi t ỏ tng i tt, thun li cho quỏ trỡnh thi cụng hm dn nc. Theo
mi quan h gia thi gian n nh v khu khụng chng ca Gs.Bieniawski,
ng hm Nm Cn cú chiu rng khai o l 5,3m, o qua khu vc t ỏ cú

ch s RMR =61 ữ 80
Do vy, bo m an ton v tc thi cụng, ta la chn s thi cụng ni tip
ton phn. Sau khi o v chng tm ht chiu di ng hm, ta tin hnh
chng c nh cho ng hm dn nc.
Do ng hm cú ỏp lc i qua nhiu lp t ỏ khỏc nhau, vi cỏc c
im a cht thu vn, a cht cụng trỡnh... khỏc nhau. Nờn cụng tỏc thit k k
thut, thit k thi cụng cú khi lng rt ln v do do khuụn kh ca ỏn cng
nh thi gian cú hn nờn ỏn ch thit k thi cụng mt on thõn hm dn nc
(an t KM1+300 n KM 1+550 trờn b mt trc dc cụng trỡnh) qua mt
loi a cht t ỏ. Theo ti liu a cht cụng trỡnh thy in Sui Chn 1 v
da trờn c s nghiờn cu cỏc ti liu a cht trờn, kt hp vi kt qu kho


sát tại hiện trường, thiết kế xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng khố đá theo
phương pháp RQD, RMR, đoạn hầm dẫn nước nằm sâu dưới mặt đất và phần lớn
nằm trong đới đá tương đối nguyên khối IIA tương đối ổn định có điều kiện địa
chất thuận lợi , đá cứng chắc đến rất cứng chắc, tính thấm nhỏ, ít nứt nẻ có hệ số
kiên cố f = 8÷10, RMR =80 ÷ 100
1.1.2. Những yêu cầu cơ bản về thiết kế quy hoạch thân đường hầm
Trong công tác thiết kế hệ thống công trình ngầm, việc xác định hình dạng
đường hầm có ý nghĩa rất lớn với những tiên ích mà công trình đem lại và quyết
định lớn tới quy mô và giá thành của công trình. Vì vậy hình dạng của công trình
được xác định dựa trên các yêu cầu kỹ thuật về tiêu chuẩn thiết kế công trình và
hiệu quả kinh tế mà công trình đem lại.
Đường hầm được thiết kế với quy mô nghiên cứu các phương án công trình,
cấp công trình được xác định theo TCXD VN 285:2002.
Đoạn đường hầm thiết kế xây dựng cần đảm bảo cao độ và độ dốc phù hợp
với thiết kế dòng chảy.
Đảm bảo công tác thông gió và vận tải trong quá trình thi công.
1.2. Thiết kế quy hoạch công trình ngầm trên bình đồ

Đoạn hầm dẫn nước lý trình km 1 + 300 – km 1 + 550 dài 300m, độ dốc
hầm i = 0,9%

1.3. Thiết kế quy hoạch công trình ngầm trên mặt cắt dọc
Trên mặt cắt dọc thể hiện trục dọc theo suốt chiều dài của công trình với các
thông số kỹ thuật sau:
-

-

Cao độ tự nhiên của từng hạng mục công trình và các lớp đất đá mà
công trình đi qua;

Phương pháp đào của từng công trình.
Khoảng cách tính từng đoạn.
Các loại mặt cắt của công trình.
Độ dốc thiết kế của toàn bộ công trình.

Độ dốc dọc trục hầm là i=0,9% đảm bảo tạo áp lực chênh cao cột
nước


1.4. Thiết kế mặt cắt ngang của công trình
Hầm dẫn nước lý trình km 1 + 300 – km 1 + 550 dài 2500m nhiệm vụ chính
vì vậy hầm dẫn nước tạo dòng chảy có áp chảy vào nhà máy thủy điện. Hầm dẫn
nước có nhiệm vụ dẫn nước từ đập thủy điện qua giếng điều áp chảy vào nhà
máy thủy điện.
Trong quá trình tính toán thuỷ năng sẽ được tính toán theo dòng chảy trung
bình ngày đêm và trung bình tháng đối với phương án chọn.
Các kết quả tính toán bao gồm: Các giá trị trung bình thời đoạn tính toán

bao gồm: tổn thất lưu lượng thấm, bay hơi, lưu lượng qua tua bin; các công trình
tràn (xả thừa), lưu lượng và tổng lượng tích vào (hay lấy ra từ hồ chứa), các giá
trị mực nước thượng hạ lưu, dung tích hồ chứa ở cuối thời đoạn hay giá trị trung
bình; các giá trị trung bình của cột nước phát điện, công suất phát và điện năng.
Công suất đảm bảo là công suất nhà máy có thể cung cấp với mức đảm bảo
90%, tức là công suất phát của nhà máy không nhỏ hơn công suất 90% thời gian
mô phỏng, chỉ có 15% số năm nhà máy không thoả mãn điều kiện này. Mức đảm
bảo 90% là mức được áp dụng cho các công trình có quy mô như nhà máy thủy
điện Nậm Củn theo quy phạm.
Dựa trên cơ sở tính toán đã đưa ra 6 loại mặt cắt nhưng trong đoạn lý trình
km 1 + 300 – km 1 + 550 thuộc loại mặt cắt loại 4 được thể hiện dưới hình (…..),
mặt cắt ngang khai đào dạng tường thẳng vòm bán nguyệt ưu điểm chịu được áp
lực nóc lớn, tận dụng được diện tích nền cao do vậy dễ thi công trong công tác
khoan nổ mìn cũng như xúc bố dễ dàng do nền bằng phẳng, nhược điểm là chịu
áp lực hông kém nhưng do đặt vào lớp đất đá tương đối cứng vững nên áp lực
hông tác dụng cũng nhỏ.
Các thông số của dạng mặt cắt loại 1: chiều rộng sử dụng B sd = 4 m, chiều
cao tường Ht =2m, bán kính sử dụng Rsd = 2m.


3
0
0
0
3
0
0
0

6000

II: THIẾT KẾ LỰA CHỌN VẬT LIỆU, TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHỐNG
GIỮ CÔNG TRÌNH NGẦM
2.1. Những yêu cầu cơ bản về thiết kế vật liệu, kết cấu chống giữ đoạn
đường hầm
Chất lượng khối đá xung quanh công trình.
Như đã trình bày ở phần trên đoạn đường hầm nằm trong đới đá tương đối
nguyên khối IIB tương đối ổn định có điều kiện địa chất thuận lợi , đá cứng chắc
đến rất cứng chắc, tính thấm nhỏ, ít nứt nẻ có hệ số kiên cố f =8÷10, RMR =80 ÷
100. Vì vậy ta sẽ tính áp lực lên đường hầm tương ứng với loại đất đá có độ kiên
cố f nhỏ nhất f=10, hệ số RMR =85.
-

Với lưu lượng thiết kế.

-

Áp lực đất đá tác dụng lên công trình

Chi phí xây dựng đường hầm, chi phí tổn thất công suất và chi phí tổn thất năng
lượng hàng năm.


2.2. Thiết kế lựa chọn vật liệu chống giữ công trình ngầm
Việc lựa chọn vật liệu chống giữ đoạn đường hầm dựa vào các điều kiện, thông
số sau:

- Tính chất cơ lý của đất đá xung quanh đường lò, liên kết giữa các khối đá xung
quanh…

- Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khu vực công trình đi qua.
- Thời gian tồn tại của công trình.
- Vật liệu làm vỏ chống phải sẵn có, dễ tìm kiếm, dễ vận chuyển.
2.2.1. Vật liệu đá
Vị trí và điều kiện địa hình: Mỏ vật liệu đá nằm ngay rìa quốc lộ các quốc
lộ 279 khoảng 500m. Đây là mỏ đá hiện đang khai thác. Khoảng cách từ mỏ VL2
đến vị trí xây đập khoảng 2.5 km. Cao độ dao động từ +220.0 đến 260.0m.
Ngoài ra trong quá trình đào hố móng công trình và đào hầm, sẽ có một lượng đá
lớn có thể sử dụng làm VLXD, cần thiết phải tận dụng khối lượng đá này.
2.2.2. Vật liệu cát sỏi
Trong phạm vi công trình, cát sỏi không nhiều. Hiện có 2 mỏ vật liệu cát tại
xã Hoà Mạc cách vị trí dự kiến xây dựng đập khoảng 2.0km về phía thượng lưu
và tại vị trí ngã ba suối Bản Hành khoảng 1.5km về phía hạ lưu. Cát ở đây đã và
đang được sử dụng cho các công trình thuỷ điện trong huyện Văn Bàn, cát đảm
bảo chất lượng cho bê tông mác cao. Theo đánh giá sơ bộ trữ lượng mỗi mỏ
khoảng 50.000 m3 và chất lượng mỏ đạt yêu cầu xây dựng công trình.
Căn cứ vào tính chất cơ lý của đất đá xung quanh đường hầm, ta sử
dụng các loại vật liệu để làm kết cấu chống đó là :
-

Đối với khu vực đào qua đứt gãy, đất đá kém ổn định ta sử dụng vì
thép và bê tông.

-

Đối với khu vực đào qua đất đá ổn định ta sử dụng neo Anke và bê
tông phun.

-

Với khu vực thi công qua đất đá không ổn định, nứt nẻ thì sử dụng bê
tông cốt thép.


2.2.3 .Kết cấu chống gỗ
Gỗ là loại vật liệu được sử dụng làm kết cấu chống giữ trong các đường lò
từ lâu đời. Trong các năm gần đây các ngành công nghiệp luyện kim, sản xuất vật
liệu xây dựng phát triển ở trình độ cao nhưng gỗ vẫn là loại vật liệu được sử
dụng phổ biến vì có những ưu điểm như: Chế biến gia công đơn giản, dễ thích
ứng, cho phép nhận thấy và nghe thấy khi áp lực đất đá phát triển đến trạng thái
nguy hiểm, vận chuyển dễ dàng, sử dụng được nguồn nguyên liệu địa phương.
Tuy nhiên kết cấu chống gỗ vẫn còn những nhược điểm: Biến dạng nhiều
khi chịu tải, không liên kết với khối đá, và hầu như không sử dụng lại được, kết
cấu chống tạm và cố định quá hạn phải dỡ bỏ vì vậy gây ra biến đổi cơ học trong
khối đá, dễ cháy, dễ mục nát, gây ra sức cản khí động học lớn, không thích hợp
sử dụng trong điều kiện ẩm ướt.
Gỗ sử dụng để chống cố định hầu như chỉ được áp dụng trong các đường lò
có tuổi thọ nhỏ, thường không quá 2 đến 3 năm, áp lực nóc tương đối nhỏ, ít biến
đổi.
2.2.4. Neo, bê tông phun
Là kết cấu chống sử dụng ở những điều kiện địa chất phức tạp, neo kết hợp
bê tông phun tạo ra kết cấu chống tối ưu có thể dùng là kết cấu chống tạm hoặc
kết cấu chống cố định.
2.2.5. Kết cấu chống bằng gạch, đá
Loại kết cấu này hiện nay hầu như không được sử dụng. Bởi công tác thi
công vỏ chống quá phức tạp, khó khăn, và tốc độ xây dựng chậm.
2.2.6. Kết cấu chống thép
Kết cấu chống thép là kết cấu được sử dụng rộng rãi, chiếm tỉ lệ lớn trong
hầu hết các, lò bằng, lò nghiêng của nước ta dưới dạng vì chống cứng (thép chữ I
hoặc thép Ray), vì chống linh hoạt về kích thước (thép lòng máng SVP).

Vì chống thép có khả năng chịu lực cao, dùng trong đất đá có độ bền bất kỳ,
áp lực lớn nhưng dễ bị han gỉ nhất là trong điều kiện môi trường ẩm ướt có xâm
thực thông thường được sử dụng cho các đường lò có thời gian phục vụ từ 5 đến
7 năm trở lên.


2.2.7. Kết cấu chống bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối.
Loại kết cấu này thường được sử dụng cho các đường lò có tuổi thọ cao
(lớn hơn 20 năm), chịu áp lực lớn, khả năng cách nước tốt. Kết cấu chống loại
này được sử dụng với tỉ lệ rất ít trong các mỏ hầm lò bởi công tác thi công vỏ
chống rất phức tạp, khó khăn, giá thành chống giữ đường lò lớn
2.3. Phương án khả dĩ chống giữ hầm dẫn nước lý trình km1+300– km1+550
Lựa chọn chủng loại vỏ chống việc tính toán lựa chọn loại kết cấu chống cố
định cho hầm dựa vào các điều kiện, thông số sau:
-

Tính chất cơ lý của đất đá xung quanh đường hầm, liên kết giữa các khối
đá xung quanh.

-

Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khu vực công trình đi qua.

-

Thời gian tồn tại của công trình.

-

Vật liệu làm vỏ chống phải sẵn có, dễ tìm kiếm, dễ vận chuyển.

-

Đơn giản, dễ thi công.

-

Cơ sở tính toán, lựa chọn kết cấu chống
Việc tính toán, lựa chọn kết cấu vỏ chống cố định cho đường hầm trên từng

đoạn cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố sau:
-

Trong phạm vi loại vỏ chống cố định đã được chọn.

-

Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình khu vực.

-

Áp lực đất đá xung quanh tác dụng lên vỏ chống.

-

Hiệu quả cao nhất về kinh tế và tính khả thi.

2.3.1. Lựa chọn kết cấu chống tạm
Dựa vào các hệ số ổn định nóc và hông, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng
khối đá RMR, RQD, Q và điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công

trình của khối đá xung quanh đường hầm mà ta đã xác định được ở phần trước,
trên cơ sở đó ta lựa chọn kết chống giữ cho công trình là vì neo anke kết hợp với
bê tông phun.
Ưu điểm: là kết hợp với khối đá làm cho khối đá tự mang tải, bê tông phun
làm cho biên đường lò trơn nhẵn và ngăn chặn được nước ngầm chảy vào đường


hầm (nếu có), giảm khả năng tập trung ứng suất và giảm thời gian thi công làm
tăng tiến độ thi công như thế giá thành xây dựng giảm.
Loại kết cấu chống này mang nhiều đặc tính ưu việt, nổi bật là phát huy
được khả năng tự mang tải của khối đá. Ta lựa chọn thép làm neo mang số hiệu
AII, ø22 có cường độ chịu kéo tính toán là Ra = 2800 (KG/cm 2). Đường kính lỗ
khoan neo là 42 mm. Chọn sơ bộ chiều dày lớp bê tông phun là 50mm.
2.3.2. Lựa chọn kết cấu chống cố định
Kết cấu chống cố định là vỏ bê tông cốt thép liền khối đổ tại cho toàn bộ
đường hầm bằng bê tông cốt thép M250, cốt thép AII với các đặc tính kỹ thuật
như sau:
Bảng 2.3. Các số liệu của vật liệu vỏ hầm
Vật liệu

Các thông số

Bêtông

Cường độ giới hạn kéo
Mô đun đàn hồi
Cường độ chịu nén
Hệ số poatxông
Trọng lượng riêng
Mô đun đàn hồi

M250
Cốt

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị

Rk
Eb
Rn
µ
γbt

kG/cm2
kG/cm2
Mpa
kG/cm3

15
266000
250
0,2
2,4

E0

kG/cm2

2,1.106

[σk]

kG/cm2

Ứng suất kéo, nén cho

thép AII

2800
phép
Kết cấu vỏ chống bằng bê tông cốt thép liền khối theo kinh nghiệm người ta

thường lấy chiều dày vỏ chống cố định:
D = ( 0,1 ÷ 0,15 ) ×Rsd ( m )

(2.3)

Trong đó:
D

là chiều dày vỏ chống cố định

Rsd= 3m là bán kính sử dụng
D = 0,15.3 = 0.45(m) = 45(cm)
Nhưng do nằm trên lớp đất đá tương đối cứng vũng vậy chọn sơ bộ chiều
dày vỏ chống cố định D = 30 (cm) cũng đẩm bảo an toàn.
2.3.3. Xác định kích thước sử dụng của hầm dẫn nước

Diện tích sử dụng của hầm dẫn nước là
Trong đó:
Hsd = 3m là chiều cao tường sử dụng
Bsd = 6m là chiều rộng sử dụng
Rsd = 3m là bán kính sử dụng
2.3.4. Xác định kích thước đào của hầm dẫn nước
Chiều rộng khai đào của hầm dẫn nước
Bd = Bsd + 2.(bbtp + bbtct ) = 6 + 2.(0,05 + 0,3) = 6,7(m)
Trong đó:
bbtp =0,05(m) là chiều dày lớp bê tông phun
bbtct =0,3(m) là chiều dày lớp bê tông cốt thép
Bán kính vòm khai đào của hầm dẫn nước
Chiều cao khai đào hầm dẫn nước )
Diện tích khai đào của hầm dẫn nước là

2.3.5. Xác định Kích thước đường cấu tạo của hầm dẫn nước
Chiều rộng cấu tạo của hầm dẫn nước
Trong đó:
bbtct = 0,35 m là chiều dày lớp bê tông cốt thép
Bán kính vòm cấu tạo của hầm dẫn nước
Chiều cao tường cấu tạo hầm dẫn nước
Diện tích cấu tạo của hầm dẫn nước:


2.4. Tính toán áp lực tác dụng lên công trình ngầm
Theo mặt cắt địa chất ta có đoạn hầm dẫn nước chủ yếu đi qua đất đá đới
IIB có độ kiên cố f=10, ta tính toán áp lực với các thông số đầu vào như sau:
-

Độ kiên cố: f=10;

-

γ
Trọng lượng thể tích của đất đá: =2,67 T/m3.

-

Góc ma sát trong của đất đá:

ϕ

=arctg(f)= arctg(10)=

84017 '

2.4.1. Áp lực phía nóc hầm
Theo giả thiết Tximbarevich sau khi đào, phía nóc khoảng trống hình thành
vòm sụt lún dịch chuyển thẳng về phía khoảng trống. Khối đá ở phía ngoài vòm
sụt lún ở trạng thái cân bằng ổn định. Trọng lượng đá vòm sụt lún là nguyên nhân
gây ra áp lực đá phía nóc lên khung, vỏ chống như hình 4.1.

Hình 2.8. Sơ đồ tính áp lực đất đá theo giả thiết Tximbarevich
a1= a + h.tg(
Trong đó:

90 − ϕ
2

) (m)

(2.4)


a- nửa chiều rộng của công trình tính đến trục cấu tạo của kết cấu
chống,
a = Bct /2=6,7/2 = 3,35 (m)
a1 - nửa hiều rộng của vòm cân băng tự nhiên (m)
h - chiều cao công trình, h = Hct = 6,45(m)

ϕ

- góc nội ma sát trong của đất đá,

ϕ

=

84017 '


Chiều cao vòm phá hủy :

b1=

a1
f

=

Áp lực nóc (của đất đá) phân bố đều trên 1 m dài hầm được xác định theo
công thức
γ

qn= k. .b1

(2.5)

Trong đó:
K - Hệ số quá tải, k =1,2

γ

γ

- Trọng lượng thể tích của đất đá mà đường hầm đào qua, =2,67

(T/m3)
Vậy áp lực nóc tác dụng qn = 1,17 (T/m)
2.4.2. Áp lực sườn
Sau khi đào khoảng trống tạo không gian công trình ngầm, khối đất đá xung
quanh sẽ bị phá hủy gây nên áp lực tác dụng, tác dụng lên kết cấu chống. Khối
đất đá bên hông công trình ngầm bị phá hủy sụt lở gây nên áp lực hông. Ngoài ra,
áp lực hông còn có thể bị gây nên bởi áp lực của khối đá bên trên đè xuống (áp
lực nóc pn).
Tính toán áp lực hông hiện nay phổ biến là giả thuyết của giáo sư P.M
Tximbarevich (cơ sở của phương pháp này là lý thuyết tường chắn đất hay áp lực