slide thuyết trình THIẾT kế và tổ CHỨC THI CÔNG hầm METRO HANOI + bản vẽ

TrườngưđạiưhọcưGiaoưthôngư
vậnưtải
KHOA CÔNG TRìNH

Đề tài:
sự Cố THI CÔNG HầM BằNG MáY tbm
BàI TOáN ổn định gơng đào
bằng phần mềm plaxis 3d tunnel
Giáo viên hớng dẫn:ư

Ths.ưBùIưVĂNưDƯỡNG
KS.ưnguyễnưthạchưbích

Sinh viên thực hiện:ư

Chửưngọcưminhưchiến
Maiưcaoưcường
ninhưthếưdân
phạmưđìnhưviệtưđức


Nộiưdungưcủaưđềưtài





Sự Cố THI CÔNG HầM BằNG tbm
MÔ HìNH TíNH TOáN
BàI TOáN ổn định gơng đào bằng
phần mềm plaxis 3d tunnel

Mụcưđíchưnghiênưcứu
Trong thời gian gần đây công nghệ thi
công hầm bằng máy TBM đã phát triển
khá rộng rãi. Tuy nhiên vẫn gặp phải các sự
cố khách quan trong quá trình thi công.
Đề tài của nhóm nghiên cứu đa ra bài
toán ổn định gơng đào khi thi công đ
ờng hầm bằng TBM và sử dụng phần mềm
Plaxis để giải quyết bài toán đó.


PhÇn­I:­
sù­cè­thi­c«ng­b»ng­m¸y­TBm


Giới thiệu về tbm
TBM là một dạng tổ hợp thiết bị chuyên dụng
sử dụng trong xây dựng công trình ngầm
trong các điều kiện địa chất khác nhau.
ƯU ĐIểM






Nhợc điểm

Thi công an toàn,
Chiều dài thi công phải lớn (L>750m),
Cơ giới, áp dụng trong nhiều loại địa hình,
Khó khăn trong đoạn cong có bán kính nhỏ,
Không ảnh hởng tới bề mặt, môi trờng,
Giá thành lớn, kích thớc định hình sẵn
Không chịu ảnh hởng của điều kiện bên
theo đờng kính hầm.
ngoài.


Ph©n­lo¹i­TBM
TBM ph©n thµnh hai lo¹i c¬ b¶n:
 TBM mui trÇn
 TBM cã khiªn


Khiªn ®¬n



Khiªn ®«i



CácưsựưcốưkhiưthiưcôngưbằngưTBMư
Lớp phủ mỏng, đờng kính hầm lớn gây ra lún và sập lở lên bề mặt, ảnh hởng tới
các công trình bên trên,
Các chớng ngại vật cha khảo sát :đá mồ côi, móng cọc các công trình, túi nớc,
Sự thất thoát áp lực đối với các loại TBM cân bằng áp lực gây ra khó khăn trong

thi công và lún

ư

BIếNưdạngưngắnưhạn

Nguyên nhân:
Sự không cân bằng áp lực gơng
đào làm đất phía trớc và trên g
ơng chuyển dịch vào phía
trong hầm.
Ma sát giữa vỏ khiên và đất
trong quá trình di chuyển dẫn
đến sự phá huỷ đất xung
quanh hang đào.
Đào quá tiết diện gặp phải
trong trờng hợp hầm cong
Sự tồn tại khe hở ở đuôi khiên
đào.
Sự điều chỉnh ngoi lên chìm xuống dẫn đến sự đẩy
ra của đất trớc khiên và sự trồi
lún trên mặt đất.
Vận tốc di chuyển của khiên:
vận tốc càng lớn biến dạng càng
lớn.

ư

Biếnưdạngưdàiưhạn

Biến dạng lâu dài của đất
gây ra bởi biến dạng hình
elip nằm ngang và chuyển
dịch vỏ hầm dới tác động của
tải trọng không cân bằng và n
ớc ngầm bao quanh hầm. Điều
này phụ thuộc rất nhiều vào
chất lợng liên kết bulông giữa
các khối vỏ hầm.




Đánhưgiáưảnhưhưởngưcủaưbiếnưdạngưđếnư
cácưcôngưtrìnhưtrênưmặtưđấtưgầnưkề
Nhóm
I
II
III
IV

Bán kính
cong R(km)
1-3
3-7
7-12
12-20

nghiêng
J(mm/m)

20-10
10-7
7-5
5-0


Đánhưgiáưảnhưhưởngưcủaưbiếnưdạngưđếnư
cácưcôngưtrìnhưtrênưmặtưđấtưgầnưkề
Nhóm h hng

Bin dng lún mt t
lún ln
nht m(mm)

nghiêng
J(mm/m)

<10

<2

Không đáng k

10-50

2-5

Trung bình

50-75

5-20

>75

>20

B qua

áng k


PhÇn­II:­M«­h×nh­tÝnh­to¸n


Bàiưtoánưổnưđịnhưbềưmặtưgươngư
đàoư
Mô hình không gian
Sự ổn định bề
mặt đợc mô hình
hoá bằng sự cân
bằng các lực tác
dụng lên lăng trụ
chữ nhật và lăng trụ
tam giác.


ưBàiưtoánưổnưđịnhưbềưmặtưgươngư
đào
Mô hình Phẳng

Xét cân bằng của
một phân tố mặt
cắt trong thể lăng
trụ tam giác. Phân
tích các lực tác
dụng


Trìnhưtựưtínhưtoán
Xác định các đặc trng của hầm và
phân tích các lực tác dụng lên mặt
cắt gơng.
Tính toán các lực tác dụng lên gơng
đào.
Tính toán áp lực cần thiết tạo ra để
cân bằng với áp lực đất tác dụng
vào gơng đào.


Ph­¬ng­ph¸p­b¸n­kinh­ngiÖm­
 ¸p lùc cã hiÖu s’ phô thuéc vµo c¸c ®¹i lîng:

s'  f ( D, H, h F , h 0 , c, , ' , d )
 C«ng thøc b¸n kinh nghiÖm
+ Cã xÐt ®Õn ¸p lùc níc:

h
s ' Fo . .D  F1.c  F2 . '.h  F3 .c.
D

'

+ Kh«ng xÐt ®Õn ¸p lùc níc:

s ' Fo .d .D  F1 .c


BiÓu­®å­tra­c¸c­trÞ­sè­Fo,­F1,­F2,­F3


PhầnưIII:ư
GiảiưbàiưtoánưổnưđịnhưgươngưĐàoư
bằngưphầnưmềmưPlaxisư3Dưtunnel


CácưmodulưtrongưPlaxisư3Dưtunnel
Modulư nhậpư dữư liệuư (Input) để xác định các
điều kiện ban đầu của bài toán, các tham số tính
chất vật liệu, đất đá, liên kết giữa các môi trờng.
Modulư tínhư toánư (Calculation) tiến hành tính
toán để đạt đợc kết quả theo điều kiện đầu vào
đã nhập
Modulư kếtư quảư (Output) biểu diễn các kết quả
tính toán nh chuyển vị, ứng suất, biến dạng
Modulư biểuư thịư quanư hệư USư vàư BDư (Curves)
tại các điểm bất kỳ trên mô hình tính và tại thời
điểm thi công khác nhau


GiảIưbàiưtoánưổnưđịnhưgươngưđào

Mục đích:
Xác định chuyển vị của đất phía
trên khi áp dụng ổn định gơng
đào,
Xác định áp lực nhỏ nhất cần thiết
ổn định gơng,
Phân tích an toàn.


M«­h×nh­tÝnh­to¸n­vµ­Input


Input
ThiÕt lËp c¸c d÷ liÖu cho TBM


Input

M« h×nh
2D

M« h×nh 3D


InPut­(Initial­Conditions)

M« h×nh ¸p lùc níc
ngÇm

M« h×nh ¸p lùc ®Êt