Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 10

Chia sẻ: Cinny Cinny | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự phát triển của mô hình toán và cơ học hiện đại là cơ sở tốt cho chúng ta mở rộng nghiên cứu. Cần phải xuất phát từ công trình ngầm thực tế, với khái niệm hệ thống làm chủ đạo, dựa vào sự kiểm nghiệm và phản hồi của các tài liệu quan trắc mô hình gốc, kết hợp phân tích lý thuyết với phân tích kinh nghiệm, tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu lý thuyết cơ sở của mô hình cơ học phân tích ngược chuyển vị và mô hình phân tích trị số. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 10

hiÖu qu¶, bÒn v÷ng. ngµy. + HÖ thèng gia cè + ChÊt l−îng cña v÷a phôt vµo còng nh− cña c«ng b»ng neo dÝnh kÕt cã t¸c phôt v÷a khã cã thÓ kiÓm tra vµ duy tr× æn kh¶ n¨ng mang t¶i cao ®Þnh. trong ®iÒu kiÖn ®¸ + Kh«ng thÓ sö dông trong vïng cã dßng n−íc cøng. ngÇm ch¶y trong lç khoan. + ChØ cã thÓ g©y øng suÊt tr−íc trong neo khi sö dông quy tr×nh l¾p ®Æt neo ®Æc biÖt. Sơ đồ thi công neo bê tông cốt thép http://www.scribd.com/doc/14130830/Tunnelling-Support#fullscreen:on Neo chÊt dÎo cèt thÐp. VËt liÖu th«ng th−êng sö dông lµm chÊt dÝnh kÕt lµ chÊt dÎo. Chóng cã thÓ sö dông ®Ó lµm kÕt cÊu chèng t¹m còng nh− kÕt cÊu chèng cè ®Þnh trong nhiÒu ®iÒu kiÖn khèi ®¸ kh¸c nhau. Mét sè n¨m gÇn ®©y cã ý cho r»ng chÊt dÎo cã thÓ thay vÞ trÝ cña xi m¨ng, nh−ng do hµng lo¹t nguyªn nh©n kh¸c nhau, chñ yÕu lµ gi¸, nªn viÖc sö dông vÉn cßn bÞ h¹n chÕ. §Æc tÝnh cña neo chÊt dÎo cèt thÐp ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 2.4 d−íi ®©y: B¶ng 2.4. VÝ dô vÒ ®Æc tÝnh kü thuËt cña neo chÊt dÎo cèt thÐp §Æc tÝnh kü thuËt ®iÓn h×nh §¬n vÞ 570N/mm2 ChÊt l−îng thÐp §−êng kÝnh thanh thÐp 20mm Søc chÞu t¶i cuèi cïng 180kN BiÕn d¹ng ®¬n trôc cuèi cïng 15% Trong l−îng neo kh«ng kÓ tÊm 2.6 kg/m ®Öm vµ bul«ng §−êng kÝnh lç khoan tèi ®a 30mm ChiÒu dµi neo ChiÒu dµi bÊt kú theo yªu cÇu −u nh−îc ®iÓm cña neo chÊt dÎo cèt thÐp. ¦u ®iÓm: NQP-CHCTN 54
+ L¾p ®Æt dÔ dµng vµ lµ kÕt cÊu chèng cã hiÖu qu¶ cao t−¬ng øng víi tuæi thä l©u bÒn. + Neo chÊt dÎo cã kh¶ n¨ng mang t¶i cao trong ®iÒu kiÖn ®¸ cøng vµ cã kh¶ n¨ng mang t¶i ngay sau khi l¾p ®Æt (thêi gian ®«ng kÕt cña chÊt dÎo rÊt ng¾n). + NÕu sö dông chÊt dÎo ®«ng kÕt nhanh t¹i ®¸y lç khoan, cã thÓ ¸p dông biÖn ph¸p øng suÊt tr−íc ®èi víi lo¹i neo dÝnh kÕt trªn toµn bé chiÒu dµi th©n neo. Nh−îc ®iÓm: + Khã cã thÓ lùa chän ®−êng kÝnh lç khoan phï hîp cho qu¸ tr×nh nhµo trén vµ ®«ng cøng cña hçn hîp chÊt dÎo còng nh− rÊt khã ®Ó lÊp ®Çy hoµn toµn kho¶ng trèng h×nh vµnh khuyªn gi÷a thanh thÐp víi thµnh lç khoan. + Møc ®é ®¸ng tin cËy khi sö dông c¸c tói chÊt dÎo trong ®iÒu kiÖn d−íi ngÇm kh«ng cao. + Sö dông chÊt dÎo cã thÓ g©y nguy hiÓm khi thi c«ng còng nh− cã thÓ g©y l·ng phÝ. Tuæi thä bÒn v÷ng cña chÊt dÎo kh«ng lín Neo dính kết cũng có thể được sử dụng ở dạng neo có dự ứng lực, bừng cách chỉ dính kết với thanh neo và khối đá ở một đoạn ngắn phần đầu neo. Thân neo vì vậy cũng biến dạng tự do. Khi chất dính kết đã đông cứng hoàn toàn, vặn mũ ốc, sẽ gây lực nén lên tấm đệm, cũng như miệng lỗ khoan, gây ra lực kéo trong thah neo, nhờ vậy gây lực nén ép khói đá giữa phần đầu và đuôi neo (tương tự như ở các loại neo đầu nở). http://www.google.com.vn/patents?hl=vi&lr=&vid=USPAT3940941&id=4O s4AAAAEBAJ&oi=fnd&dq=adhesive+bonded+anchors&printsec=abstract# v=onepage&q&f=false NQP-CHCTN 55
2.3.2.3Neo hçn hîp. Neo hçn hîp lµ neo hçn hîp cña hai lo¹i trªn ®Ó kh¾c phôc nh÷ng −u nh−îc ®iÓm cña mçi lo¹i. Cã hai lo¹i neo chÝnh lµ: • Hçn hîp neo ®Çu në vµ neo dÝnh kÕt. • Hçn hîp neo ma s¸t vµ neo dÝnh kÕt. Neo BTCT ®Çu në lµ mét vÝ dô rÊt ®iÓn h×nh cho lo¹i neo nµy, trong ®ã mét ®Çu thanh neo ®−îc chÎ t¸ch ra ®Ó t¹o lùc chèt gi÷ ban ®Çu víi ®¸, t¨ng ma s¸t víi v÷a bª t«ng. Neo BTCT ®Çu në h×nh nªm ®−îc sö dông víi ®¸ cã bÒn cao vµ trung b×nh víi môc ®Ých gia t¨ng søc chÞu t¶i cña thanh neo ®Ó gi¶m bít chiÒu s©u khoan lç vµ chiÒu dµi thanh neo. Tuy vËy, nh−îc ®iÓm lµ nã yªu cÇu chÊt l−îng lç khoan cao h¬n (th¼ng vµ nh½n), trong khi quy ®Þnh ®−êng kÝnh lç khoan chØ réng h¬n ®−êng kÝnh ®Çu thanh neo kh«ng qu¸ 8mm. Neo ct-bolt lµ mét vÝ dô ®iÓn h×nh cña sù kÕt hîp neo ®Çu në víi neo dÝnh kÕt ®ang ®−îc sö dông réng rµi t¹i c¸c n−íc T©y-B¾c ¢u NQP-CHCTN 56
2.3.2.4 C¸c cÊu kiÖn phô trî cña kªt cÊu neo C¸c kÕt cÊu chèng gi÷ bÒ mÆt cã thÓ lµ: tÊm ®Öm neo, l−íi thÐp, hoÆc c¸c thanh gi»ng thÐp. TÊm ®Öm. - TÊm ®Öm ®−îc dïng ®Ó nh»m môc ®Ých ph©n bè ®Òu t¶i träng t¸c dông t¹i ®u«i neo lªn bÒ mÆt khèi ®¸. §èi víi môc ®Ých duy tr× tr¹ng th¸i ®µn håi vµ kh¶ n¨ng mang t¶i cña neo, viÖc lùa chän lo¹i tÊm ®Öm hîp lý ®ãng vai trß rÊt quan träng. + C¸c tÊm ®Öm ph¼ng cã thÓ sö dông khi bÒ mÆt khèi ®¸ nh½n vµ c¸c thanh neo ®−îc l¾p ®Æt vu«ng gãc víi bÒ mÆt cña khèi ®¸. Tuy nhiªn trong thùc tÕ, bÒ mÆt ®¸ nãi chung th−êng låi lâm vµ c¸c thanh neo c¾m xiªn so víi bÒ mÆt ®¸ dÉn tíi g©y t¶i träng t¸c dông kh«ng cã lîi lªn ®Çu neo. Kh«ng ®iÒu chØnh gãc c¾m nãc s−ên s−ên Cã thÓ ®iÒu chØnh gãc c¾m C¸c cÊu kiÖn phô trî cña kÕt cÊu neo + NÕu sö dông tÊm ®Öm d¹ng nöa h×nh cÇu kÕt hîp víi bu l«ng th× c¸c thanh neo cã thÓ l¾p ®Æt nghiªng mét gãc nµo ®ã so víi bÒ mÆt cña khèi ®¸ mµ kh«ng g©y øng suÊt kÐo bÊt lîi t¸c dông lªn ®Çu neo. Mét −u ®iÓm kh¸c n÷a cña tÊm ®Öm nöa h×nh cÇu lµ c¸c bu l«ng neo lu«n n»m ¸p s¸t víi tÊm ®Öm, ®iÒu nµy gióp truyÒn øng suÊt kÐo cã lîi h¬n lªn thanh neo. + Lo¹i tÊm ®Öm h×nh vßm cã kh¶ n¨ng biÕn d¹ng, ®−îc thiÕt kÕ nh»m t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó l¾p ®Æt neo ®èi víi c¸c bÒ mÆt ®¸ cã h×nh d¹ng låi lâm kh¸c nhau còng nh− khi neo c¸c c¸c gãc c¾m kh¸c nhau. Khi sö dông c¸c tÊm ®Öm ph¼ng, chóng chØ cã t¸c dông gia cè t¹i mét sè Ýt nh÷ng ®iÓm chÞu øng suÊt lín trªn bÒ mÆt khèi ®¸. Khi chÞu tr¹ng th¸i øng suÊt ®ñ lín, ®¸ cã thÓ bÞ ph¸ huû dÉn tíi lµm gi¶m lùc kÐo t¸c dông trong th©n neo. Hay nãi c¸ch kh¸c, hiÖu qu¶ gia cè khèi ®¸ cña neo còng gi¶m. NÕu chiÒu s©u ph¸ huû bÒ mÆt khèi ®¸ b»ng 1-2mm th× cã thÓ gi¶m lùc kÐo trong neo tõ 20-70% NQP-CHCTN 57
do ®ã ph¶i tiÕn hµnh kÐo l¹i neo. Sù biÕn d¹ng cña tÊm ®Öm sÏ gi¶m ®¸ng kÓ khi sö dông tÊm ®Öm h×nh vßm hoÆc tÊm ®Öm låi h×nh tam gi¸c do c¸c lo¹i nµy cã diÖn tÝch chèng gi÷ (diÖn tÝch truyÒn lùc) lín h¬n. C¸c lo¹i tÊm ®Öm nµy còng gióp cho kÕt cÊu chèng neo cã tÝnh linh ho¹t cao. L−íi thÐp: - Cã hai lo¹i l−íi thÐp th«ng th−êng ®−îc sö dông kÕt hîp víi neo ®ã lµ l−íi thÐp ®an m¾t xÝch vµ l−íi thÐp hµn + L−íi ®an m¾t xÝch cã ®Æc tÝnh rÊt linh ho¹t vµ bÒn ch¾c, th−êng ®−îc l¾p ®Æt ngay s¸t g−¬ng ®µo ®Ó ng¨n hiÖn t−îng ®¸ r¬i hoÆc t¸ch vì c¸c phiÕn ®¸ tr¸nh nguy hiÓm cho ng−êi vµ thiÕt bÞ. L−íi thÐp ®−îc liªn kÕt víi bÒ mÆt ®¸ nhê c¸c chèt hoÆc neo ®Æt c¸ch nhau 1-1,5m. C¸c thanh chèt hay neo nµy cã thÓ ®−îc bè trÝ t¹i kho¶ng gi÷a c¸c kÕt cÊu chèng (khung thÐp v..v..) hoÆc gi÷a c¸c neo gia cè ®¸. Tuú thuéc vµo kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm chèt gi÷ l−íi, kh¶ n¨ng mang t¶i cña líp l−íi thÐp kiÓu m¾t xÝch cã thÓ thay ®æi. C¸c thÝ nghiÖm ®· chØ ra r»ng víi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm chèt gi÷ 1,5 - 2,0m, kh¶ n¨ng mang t¶i cña l−íi thÐp vµo kho¶ng xÊp xØ 2,5 T/m2. MÆc dï vËy, l−íi thÐp kiÓu m¾t xÝch kh«ng phï hîp ®Ó sö dông kÕt hîp víi bª t«ng phun do chóng lµm t¨ng l−îng r¬i khi phun bª t«ng vµ ngoµi ra cßn gi¶m t¸c dông gia cè cña líp bª t«ng phun. + L−íi thÐp hµn th−êng lµ nh÷ng m¶ng l−íi thÐp h×nh vu«ng hoÆc h×nh ch÷ nhËt vµ ®−îc hµn t¹i mçi vÞ trÝ c¸c d©y thÐp giao nhau. Chóng ®−îc sö dông ®Ó gia cè bÒ mÆt khèi ®¸ n»m gi÷a c¸c neo vµ gia cè cho líp bª t«ng phun. L−íi thÐp hµn cã ®é cøng lín h¬n so víi l−íi thÐp kiÓu m¾t xÝch vµ v× vËy chóng tá ra phï hîp h¬n khi b¶o vÖ khèi ®¸ n»m gi÷a c¸c neo. §é cøng chÝnh lµ −u ®iÓm cña l−íi thÐp hµn so víi l−íi thÐp kiÓu m¾t xÝch vµ trong thùc tÕ nã cã thÓ th¸o ra ®Ó tiÕn hµnh phun mét líp bª t«ng phun (nÕu cÇn thiÕt) t¹i giai ®o¹n sau. MÆc dï vËy, chÝnh ®é cøng cña l−íi thÐp hµn còng lµ mét nh−îc ®iÓm ë chç nã khã cã thÓ tiÕp xóc tèt víi mét bÒ mÆt låi lâm cña khèi ®¸. ViÖc liªn kÕt l−íi thÐp hµn hay l−íi thÐp kiÓu m¾t xÝch víi bÒ mÆt khèi ®¸ ®−îc thùc hiÖn nhê c¸c tÊm ®Öm ph¼ng cña neo hoÆc mét tÊm ®Öm thø hai l¾p vµo mét thanh neo ®ang tån t¹i. §iÓn h×nh, mét líp l−íi thÐp ®−êng kÝnh 4,2 mm, kÝch th−íc m¾t l−íi 100 mm cã thÓ sö dông ®Ó gia cè trong líp bª t«ng phun. C¸c h×nh thøc ¸p dông kÕt hîp gi÷a bª t«ng phun vµ l−íi thÐp. Ngµy nay nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi còng ®· sö dông l−íi sîi chÊt dÎo. Bª t«ng phun. Trong hÇu hÕt c¸c ®iÒu kiÖn ®Êt ®¸, bª t«ng phun ®−îc sö dông kÕt hîp víi neo, ®Æc biÖt lµ trong x©y dùng d©n dông. Còng nh− vËy, trong x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm trong má, bª t«ng phun cã t¸c dông gia cè bÒ mÆt khèi ®¸ n»m gi÷a c¸c neo. ChÊt l−îng cña líp bª t«ng phun phô thuéc vµo lo¹i vËt liÖu sö dông trong hçn hîp vµ thiÕt kÕ thµnh phÇn hçn hîp trén. Ngoµi ra nã cßn phô thuéc vµo NQP-CHCTN 58
tr×nh ®é vµ kü n¨ng cña ng−êi thùc hiÖn phun bª t«ng. ë ®©y giíi thiÖu mét thiÕt kÕ thµnh phÇn hçn hîp ®iÓn h×nh tÝnh theo phÇn tr¨m träng l−îng kh«: Xi m¨ng 15 - 20% Cèt liÖu th« 30 - 40% Cèt liÖu mÞn, c¸t 40 - 50% Phô gia 2 - 5% Tû lÖ n−íc xim¨ng (theo träng l−îng) ®èi víi hçn hîp bª t«ng phun trén kh« n»m trong giíi h¹n 0.3 - 0.5 vµ sÏ ®−îc ®iÒu chØnh bëi ng−êi vËn hµnh cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ. §Ó lµm t¨ng kh¶ n¨ng liªn kÕt, ®é bÒn chÞu uèn, chÞu c¾t, gi¶m sù h×nh thµnh c¸c khe nøt co ngãt trong bª t«ng cã thÓ sö dông biÖn ph¸p bæ xung vµo trong líp bª t«ng phun c¸c sîi thÐp dµi 50 mm ®−êng kÝnh 0,4-0,8 mm. Chóng sÏ ®−îc thªm vµo trong hçn hîp bª t«ng phun theo c¸c chØ dÉn cña nhµ s¶n xuÊt. Khi phun bª t«ng, ®Çu vßi phun nªn gi÷ vu«ng gãc víi bÒ mÆt phun vµ c¸ch ®ã mét kho¶ng 1.0 m. Trong tr−êng hîp dïng lµm vá chèng cè ®Þnh, bª t«ng phun th−êng cã chiÒu dµy tõ 100 mm - 500 mm. NÕu bª t«ng phun cã chiÒu dµy lín, chóng sÏ ®−îc phun thµnh nhiÒu líp. Gi»ng thÐp. Gi»ng thÐp th«ng th−êng lµm tõ thÐp dµy 6 mm, réng 100 mm vµ cã chiÒu dµi thay ®æi. Chóng ®−îc sö dông khi c¸c ®iÒu kiÖn ®¸ yÕu vµ cã sù ph¸ huû x¶y ra trªn bÒ mÆt xung quanh lç khoan c¾m neo. VÝ dô kÕt hîp neo víi bª t«ng phun Dịch chuyển khả dĩ của các khối nêm, khối nứt 1. Khối nêm A tróc lở 2. Khối B quay ngược chiều kim đồng hồ và tróc lở 3. Khối C quay ngược chiều kim đồng hồ và tróc lở 4. Khối D rơi và kế tiếp là E 5. Khối E rơi và kéo theo F 6. Khối F quay theo chiều kim đồng hồ và tróc lở NQP-CHCTN 59