B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN BÁI LU N V N TH C S HÀ N I, N M 2016 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN BÁI Chuyên ngành: K thu t xây d ng công trình th y Mã s : 60580202 NG IH NG D N: GS.TS NGUY N CHI N TS ÀO V N H NG HÀ N I, N M 2016 L I CAM OAN tài lu n v n th c s k thu t “Nghiên c u tính toán k t c u ch ng đ t m th i lâu dài đào h m qua vùng đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái” c a tác gi đ c Nhà tr ng giao nghiên c u theo quy t đ nh s 03/Q - HTL ngày 04 tháng 01 n m 2016 c a Hi u tr giao đ tài lu n v n ng ih ng tr ng i h c Th y L i v vi c ng d n cho h c viên cao h c t i Hà N i đ t n m 2016 Tác gi xin cam đoan công trình nghiên c u c a b n thân tác gi Các k t qu nghiên c u k t lu n lu n v n trung th c, không chép t b t k m t ngu n d i b t k hình th c Vi c tham kh o ngu n tài li u đ th c hi n trích d n ghi ngu n tài li u tham kh o quy đ nh Hà N i, ngày tháng n m 2016 Tác gi lu n v n Ph m Xuân Di u i c ii L IC M N Sau th i gian nghiên c u, th c hi n, tác gi hoàn thành lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài: “Nghiên c u tính toán k t c u ch ng đ t m th i lâu dài đào h m qua vùng đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái” v i m c đích đ a ph ng pháp tính toán, bi n pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u…Lu n v n c ng đ a ví d tính toán tham kh o cho h m th y n V n Ch n- t nh Yên Bái Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo GS.TS Nguy n Chi n, TS V n H ng dành nhi u th i gian, tâm huy t h ng d n cung c p thông tin c n thi t giúp tác gi hoàn thành lu n v n t t nghi p Tác gi xin chân thành c m n phòng t o đ i h c sau đ i h c, khoa Công trình th y cô giáo tham gia gi ng d y t o u ki n, giúp đ , truy n đ t ki n th c su t th i gian tác gi h c t p ch ng trình Cao h c c a tr ng ih c th y l i, c ng nh trình th c hi n lu n v n Tác gi xin chân thành c m n ban lãnh đ o Vi n Th y n n ng l ng tái t o - Vi n khoa h c th y l i Vi t Nam, b n bè, đ ng nghi p gia đình t o u ki n, giúp đ tác gi th i gian h c t p th c hi n lu n v n Do h n ch v trình đ chuyên môn, c ng nh th i gian có h n, nên trình th c hi n lu n v n, tác gi không tránh kh i nh ng sai sót Tác gi mong mu n ti p t c nh n đ c ch b o c a th y, cô giáo s góp ý c a b n bè đ ng nghi p Tác gi xin chân thành c m n! iii iv M CL C DANH M C CÁC HÌNH NH ix DANH M C CÁC B NG BI U xi M U CH NG 1: T NG QUAN V XÂY D NG 1.1 Tình hình xây d ng đ ng h m th y công 1.2 Các v n đ g p ph i xây d ng đ NG H M TH Y CÔNG Vi t Nam ng h m qua đo n có đ a ch t x u .7 1.3 Các nghiên c u tính toán k t c u, bi n pháp gia c , thi công đ 1.3.1 Các ph ng pháp thi công đào đ ng h m ng h m 1.3.2 Các ph ng pháp gia c , ch ng đ t m th i đào h m g p ph i đ a ch t y u 1.3.2.1 Gia c d ng treo: 1.3.2.2 Gia c d ng ch ng 10 1.3.2.3 Gia c v t tr c 11 1.3.3 Các nghiên c u v tính toán k t c u l p lót đ ng h m 14 1.3.3.1 Ph ng pháp c h c k t c u (tính toán vòm kín) 14 1.3.3.2 Ph ng pháp c h c v t r n bi n d ng 16 1.3.3.3 Ph ng pháp s tính toán l p lót đ ng h m 17 1.4 Ph m vi nghiên c u c a lu n v n 20 1.5 K t lu n Ch ng 21 CH NG 2: NGHIÊN C U GI I PHÁP THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN K T C U CH NG T M TH I KHI ÀO H M QUA VÙNG T Y U 23 2.1 Khái ni m vùng đ t y u thi công đ 2.1.1 Hi n t ng h m 23 ng Karst 23 2.1.2 t gãy .23 2.1.3 t s t .24 v 2.2 Các gi i pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u 24 2.2.1 Khoan l th m dò 24 2.2.2 L a ch n bi n pháp ch ng đ 25 2.2.3 D báo s c có th x y đ gi i pháp 25 2.3 T i tr ng tác d ng lên đ ng h m 25 2.3.1 Các t i tr ng t h p t i tr ng 25 2.3.2 Áp l c núi đá 26 2.3.3 L c kháng đàn tính c a đá 30 2.3.4 Các l c khác 30 2.3.4.1 Áp l c n c: 30 2.3.4.2 Áp l c ph t v a: 30 2.3.4.3 ng su t nhi t: 31 2.3.4.4 L c đ ng đ t: 31 2.4 Tính toán k t c u s 2.4.1 Ph n ch ng t m th i 31 ng pháp tính toán k t c u 31 2.4.1.1 Xác đ nh ngo i l c ph m vi ch ng (tr ng h p thi công) 32 2.4.1.2 Tính toán n i l c ch ng 33 2.4.1.3 L a ch n m t c t c a ch ng 33 2.4.2 Nghiên c u quan h gi a modun ch ng u n c a s n ch ng v i t i tr ng kích th c h m 33 2.4.2.1 Các tài li u nghiên c u 33 2.4.2.2 Tính toán 34 2.5 K t lu n Ch CH ng 43 NG 3: ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- YÊN BÁI 45 3.1 Gi i thi u công trình 45 3.1.1 V trí công trình [12] 45 vi 3.1.2 Các thông s .45 3.1.3 Quy mô h ng m c công trình 47 3.2 Các thông s tính toán đ ng h m 49 3.2.1 Các thông s c a h m d n n c [12] 50 3.2.2 Mô t đ a ch t khu v c đ t gãy.[11] 50 3.2.3 Các ch tiêu c lý c a đ t đá khu v c đ t gãy .55 3.3 Gi i pháp đào h m qua đo n có đ a ch t x u 55 3.3.1 Tính toán s n ch ng t m th i 55 3.3.2 Bi n pháp đào h m qua vùng đ t y u .56 3.4 Tính toán k t c u l p lót cho đo n h m có đ a ch t x u 59 3.4.1 Các tr ng h p tính toán .59 3.4.2 Các l c tác d ng lên v h m t i khu v c đ t gãy 59 3.4.3 S đ l c tác d ng t i khu v c đ t gãy 60 3.4.4 Các mô hình tính toán 63 3.4.5 Ph ng pháp tính toán 65 3.4.5.1 Tính n i l c l p lót .65 3.4.5.1 Tính toán c t thép 65 3.4.6 K t qu tính toán 66 3.5 K t lu n Ch ng 67 K T LU N VÀ KI N NGH .69 Các k t qu đ t đ c c a Lu n v n 69 M t s v n đ t n t i 70 H ng ti p t c nghiên c u 70 TÀI LI U THAM KH O .71 PH L C TÍNH TOÁN .73 vii viii PH L C 4: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =4m; L c =0,7 76 PH L C 5: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =5m; L c =0,7 77 PH L C 6: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =5m; L c =0,7 78 PH L C 7: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =6m; L c =0,7 79 PH L C 8: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =6m; L c =0,7 80 PH L C 9: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =1,5 ; B o =7m; L c =0,7 81 PH L C 10: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =1,5; B o =7m; L c =0,7 82 PH L C 11: Bi u đ momen(M ) ng v i f k =0,55 ; B o =5,8m; L c =0,7 83 PH L C 12: Bi u đ l c d c (N) ng v i f k =0,55; B o =5,8m; L c =0,7 84 PH Tr PH Tr L C 13: ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 14: ng h p 85 PH Tr L C 15: n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p PH L C 16: Tr ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s ng h p 86 PH Tr PH Tr L C 17: ng su t S 11 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 không k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 18: ng h p 87 PH Tr PH Tr L C 19: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 20: ng h p 88 PH Tr PH Tr L C 21: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 22: ng h p 89 PH Tr PH Tr L C 23: ng su t S 11 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng su t S 22 có k đ n kh n ng ch u l c c a s n ch ng - ng h p L C 24: ng h p 90 ... C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I PH M XUÂN DI U NGHIÊN C U TÍNH TOÁN K T C U CH NG VÀ LÂU DÀI KHI ÀO H M QUA VÙNG T M TH I T Y U, ÁP D NG CHO H M TH Y I N V N CH N- T NH YÊN... đ t y u, áp d ng cho h m th y n V n Ch n- T nh Yên Bái v i m c đích đ a ph ng pháp tính toán, bi n pháp thi công đào h m qua vùng đ t y u…Lu n v n c ng đ a ví d tính toán tham kh o cho h m th... TÀI Xác đ nh bi n pháp đào h m, ch ng đ t m th i tính toán k t c u ch ng đ t m th i đ đ m b o an toàn đào h m qua vùng đ t y u Tính toán k t c u gia c lâu dài đ ng h m qua vùng đ t y u có xét