Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
§å ¸N M¤N HäC THIÕT KÕ Vµ X¢Y DùNG
HÇM GIAO TH¤NG QUA NóI
PHÇN I: §ÇU BµI §ÇU Sè LIÖU
I. §ÇU BµI Vµ Sö Lý Sè LIÖU.
-
Sè thø tù : n=224.Ta cã 168<n<224, vËy theo h­íng dÉn chän lo¹i hÇm lµ hÇm
®­êng «t« cho 3 làn xe của Áo . Ta l¹i cã n/56=224/56=4 vËy khæ hÇm thiÕt kÕ lµ
K12,cao 4,9 m.
Ta cã n/8=224/8=28 vËy theo h­êng dÉn ta cã s¬ ®å tr¾c däc hÇm lµ s¬ ®å 8.
Ta cã n=224 do ®ã theo h­íng dÉn chiÒu dµi tuyÕn hÇmlµ.
-
L=200+5*n=200+5*224=1320(m)
L 2=0.002*(300-n)*L=0.002*(300-224)*1320=200.6(m)
L1= L-(L2+LA+LB)=1320-(200.6+224+15)=880.5(m)
Chän d¹nh ®Þa chÊt.
Ta cã n/20=224/20=11d­ 4 vËy sè hiÖu ®Þa chÊt dïng thiÕt kÕ hÇm lµ sè 4 .Sè hiÖu
cô thÓ nh­ trong b¶ng sau.
Trong ®ã.
+f:Lµ kÝ hiÖu hÖ sè kiªn cè.
+:Lµ dung träng cña ®Êt.
+=arctg(f): Lµ gãc néi ma s¸t cña ®Êt.
D¹ng ®Þa chÊt:n=17
D¹ng
®Þa
chÊt
LA(m)
LB(m)
Lo¹i ®Êt ®¸
f
(T/m3)
4
224
15
Cát
kết
cứng chắc
8
2,5
-
Líp phñ(m)
Líp ®Þa chÊt I
Líp ®Þa chÊt II
Lo¹i ®Êt ®¸
f
(T/m3)
Cát
mềm
4
2,2
kết
Cã n=224>100 vµ chẵn do ®ã theo h­íng dÉn thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n vá hÇm t­¬ng
th¼ng.
Khæ hÇm dïng trong thiÕt kÕ (kÝch th­íc cm).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 1
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
600
75
75
150
25
450
250
300
300
25
350
100
350
750
100
II. Yªu cÇu néi dung ®å ¸n.
-
Lªn mÆt c¾t däc tuyÕn hÇm, x¸c ®Þnh chiÒu dµi hÇm.
ThiÕt kÕ mÆt c¾t vá hÇm vµ mÆt c¾t ngang hÇm.
HÇm «t« cã chiÒu dµi L<400(m) th«ng giã tù nhiªn .
TÝnh to¸n kÕt cÊu vá hÇm øng víi 1 líp ®Þa chÊt.
III. Yªu cÇu víi thuyÕt minh vµ b¶n vÏ.
1. ThuyÕt minh.
-
Toµn bé néi dung trªn ®­îc thÓ hiÖn trªn thuyÕt minh b»ng s¬ ®å tÝnh to¸n kÌm gi¶i
thÝch.
C¸c s¬ ®å vÏ trªn giÊy thÓ hiÖn ®óng tØ lÖ, vµ cã kÝch th­íc.
2. PhÇn b¶n vÏ.
§è ¸n ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ A1 trong ®ã bao gåm c¸c néi dung chÝnh sau.
-
Tr¾c däc tuyÕn hÇm tû lÖ ngang 1/2000(1/5000),tû lÖ ®øng 1/1000 (1/500).
S¬ ®å mÆt c¾t ngang hÇm tû lÖ 1/50 cã bè trÝ c¸c thiÕt bÞ ,r·nh th«ng giã,tho¸t n­íc
,kÕt cÊu mÆt ®­êng.
BiÓu ®å bao (M«men ,l;ùc cÊt )trong kÕt cÊu vá hÇm.
C¸c m¨tj c¾t cña s¬ ®å thi c«ng thÓ hiÖn c¸c c«ng t¸c chñ yÕu
Mét hé chiÕu khoan næ m×n.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 2
Bộ môn Cầu -Hầm
-
Đồ án TK&XD Hầm
Mét hé chiÕu gia cè chèng t¹m .
BiÓu ®å chu k× ®µo.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 3
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
PhÇn ii:thiÕt kÕ vµ x©y dùng hÇm
Ch­¬ng i:thiÕt kÕ tr¾c däc vµ tr¾c ngang
i. ThiÕt kÕ tr¾c däc,tr¾c ngang tuyÕn hÇm.
1. ThiÕt kÕ tr¾c däc tuyÕn hÇm.
a. c¸c th«ng sè tuyÕn hÇm.
TuyÕn hÇm ®i qua hai ®iÓm Avµ B xuyªn qua 1ngän nói gåm 2 líp ®Þa chÊt ,líp 1 lµ líp
®¸ GranÝt vµ líp 2 lµ líp ®¸ Alevr«lÝt t­¬ng ®èi dµy.Kho¶ng c¸ch gi÷a A-B lµ
270m,®iÓm A cã cao ®é tù nhiªn lµ 10m,®iÓm B cã cao ®é tù nhiªn lµ 15m.
b.
thiÕt kÕ tr¾c däc.
TuyÕn hÇm lµ hÇm ®­êng «t« ,hÇm coa chiÒu dµi 270m(<400m) do ®ã hÇm ®­îc thiÕt
kÕ th«ng giã tù nhiªn . Chªnh cao tù nhiªn gi÷a A-B lµ 5m ®é dèc däc tù nhiªn lµ
18,52% .
Theo quy ®Þnh ®èi víi ®­êng «t« th× ®é dèc däc tèi thiÓu
vµ ®é dèc däc
lín nhÊt lµ
(th­êng 3,5%). VËy ta thiÕt kÕ dèc däc cña tuyÕn hÇm lµ
.
2. ThiÕt kÕ t¾c ngang tuyÕn hÇm.
a. ThiÕt kÕ khu«n trong vá hÇm .
Khi chän khu«n trong cña vá hÇm tu©n thñ mét sè nguyªn t¾c sau:
H×nh d¹ng trôc vßm ph¶i tr¬n tru, liªn tôc v× trôc vßm gÊp khóc sÏ lµm cho ®êng cong
¸p lùc vµ trôc kÕt cÊu t¸ch ra bÊt lîi.
- T­êng th¼ng nãi chung cã chiÒu dµy kh«ng ®æi. Trong tr­êng hîp hÇm ®Ó h¹n chÕ ®é
lón cã thÓ më réng mãng t­êng.
- VÒ quan ®Óm thi c«ng khu«n trong vá hÇm ph¶ chän ®èi xøng. §Òu nµy ¸p dông
cho c¶ nh÷ng trêng hîp hÇm chÞu ¸p lùc xiªn lÖch, n»m trªn s­ên nói.
- Chän khu«n trong vá hÇm ph¶ cã mét cù ly an toµn. Cù ly nµy tuú lo¹ ®¹ tÇng cã
thÓ chän tõ 15-20cm.
Khu«n trong cña vá hÇm cã thÓ ®îc thiÕt kÕ theo nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau. Víi
hÇm t­êng cong (f ≤ 3 ) ta sö dông ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ ba t©m, víi hÇm tuêng th¼ng sö
dông ph­¬ng ph¸p mét t©m.
Chi tiÕt ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ.
b. ThiÕt kÕ khu«n ngoµi vá hÇm
Khu«n ngoµi vá hÇm ®­îc thiÕt kÕ cã thÓ 1,3 hoÆc 5 t©m nh­ khu«n trong. Th«ng
th­êng vá hÇm ®­îc chän sao cho ®¶m b¶o chiÒu dµy vá hÇm(®­îc chän theo kinh
nghiÖm) t¹i vÞ trÝ ®Ønh vßm t­êng vµ ch©n vßm ,®¶m ®óng h×nh d¹ng kÕt cÊu cña vá
hÇm va sao cho thiÕt kiÖm ®­îc vËt liÖu nhÊt.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 4
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
HÖ sè kiªn cè cña c¸c líp ®Þa chÊt ®Òu >2(líp I ®¸ GranÝt f=8, líp II ®¸ Alevr«lÝt f=2.53)do ®ã dÊy hÇm kh«ng cÇn lµm vßm ng­îc kÕt cÊu phÇn mÆt ®­êng xe ch¹y vµ ch©n
t­êng
vá
hÇm
cã
thÓ
®Æt
trùc
tiÕp
lªn
nÒn
®¸.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 5
Đồ án TK&XD Hầm
157
R6
40
0
52
R
125
R342
201
300
207
506
R400
MÆt ®­êng BTXM dµy 20cm
115
45
205
2%
20
2%
90
Líp d­íi BT dµy 30cm M¸c 100
80
2%
2%
610
45
700
90
205
1110
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
115
Page 6
716
686
150
60
Bộ môn Cầu -Hầm
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Ch­¬ng II:tÝ nh to¸n kÕt cÊu vá hÇm
i. Sè liªô tÝnh to¸n.
Ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ vá hÇm cho líp ®Þa chÊt II - ®¸ Alevr«lÝt - lµ líp ®Þa
chÊt chiÕm phÇn lín trong khu vùc ®Þa chÊt tÝnh to¸n thiÕt kÕ tuyÕn hÇm ®ång thêi ®©y
còng lµ líp ®Þa chÊt kÐm nhÊt cã hÖ sè kiªn cè =2.5-3.
Sè liÖu tÝnh to¸n cña líp ®Þa chÊt II.
- HÖ sè kiªn cè : =2,5-3 .TÝnh to¸n lÊy
(thiªn vÒ an toµn).
- Träng l­îng riªng := 2,2(T/m3)
- Gãc néi ma s¸t
- HÖ sè kh¸ng lùc ®µn håi (néi suy theo b¶ng tra ):
+Ph¹m vi t­êng :
.
+Ph¹m vi ®¸y
:
-HÖ sè ma s¸t :
.
.
.
KÝch th­íc hÇm .
-ChiÒu cao hÇm : H=716 (cm).
-ChiÒu réng hÇm :
(cm).
-ChiÒu dµy ®Ønh t­êng :
.
-ChiÒu dµy t­êng hÇm:
-ChiÒu dµy mãng:
.
.
Bª t«ng vá hÇm .
-CÊp ®é bÒn : Mac M200.
-C­êng ®é chÞu nÐn :
.
-C­êng ®é chÞu kÐo :
.
-M«®uyn ®µn håi :
.
-Träng l­îng riªng :
.
II. Nguyªn lý tÝnh to¸n.
-
-
KÕt cÊu vá hÇm ®­îc tÝnh to¸n trªn 1 m dµi däc hÇm. Theo ph­¬ng ngang hÇm ta chia
vá hÇm thµnh nh÷ng ®o¹n cã chiÒu dµi b»ng nhau. KÕt cÊu vá hÇm chÞu AL§T th¼ng
®øng vµ ¸p lùc ®Èy ngang cña khèi ®Êt ®¸, träng l­îng b¶n th©n cña kÕt cÊu.T¹i nh÷ng
khu vùc kÕt cÊu vë hÇm biÕn d¹ng vµ cã chuyÓn vÞ vÒ ph¸i ®Þa tÇng th× kÕt cÊu chÞu
thªm t¸c dông cña kh¸ng lùc ®µn håi cña ®¹i chÊt xung quanh.
ViÖc tÝnh to¸n néi lùc kÕt cÊu vá hÇm ®­îc thùc hiÖn b»ng phÇn mÒn tÝnh to¸n kÕt cÊu
Sap2000. Khi tÝnh to¸n néi lùc ta m« h×nh hãa kÕt cÊu vá hÇm nh­ sau: C¸c ®o¹n vá
hÇm ®­îc chia ®Òu nh­ trªn ®­îc thay thÕ b»ng c¸c thanh cã ®iÓm ®Çu vµ cuèi lµ c¸c
®iÓm ®Çu vµ cuèi cña c¸c ®o¹n chia nh­ trªn.Liªn kÕt gi÷a c¸c ®o¹n lµ liªn kÕt ngµm
cøng. C¸c thanh ®­îc m« h×nh hãa th©y thÕ c¸c ®o¹n vá hÇm cã ®Æc tr­ng vËt liÖu vµ
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 7
Bộ môn Cầu -Hầm
-
-
-
Đồ án TK&XD Hầm
mÆt c¾t nh­ cña c¸c ®o¹n vá hÇm nghÜa lµ cã chiÒu réng 1 m däc theo chiÒu dµi hÇm
vµ cã chiÒu dµy b»ng víi chiÒu dµy vá hÇm t¹i c¸c mÆt c¾t t­îng øng.
T¸c dông cña kh¸ng lùc ®µn håi t¹i nhõng vïng kÕt cÊu vá hÇm cã chuyÓn vÞ vÒ ph¸i
®¹i t©ng thay thÕ víi c¸c gèi ®µn håi.C¸c gèi ®µn håi nµy ®Æt t¹i vÞ trÝ cña c¸c nót chia
®èt vá hÇm . C¸c gèi ®µn håi nµy cã ®é cøng D ®­îc tÝnh o¸n nh­ sau. C¸ gèi ®µn håi
nµy cã chiÒu dµi lµ 1 m vµ kÝch th­íc mÆt c¾t cã chiÒu dµi b»ng chiÒu cña ®«t vá hÇn
tÝnh to¸n(1m) chiÒu rang b»ng tæng hai nña chiÒu dµi cña 2 thanh vá ®èt hÇm lliÒn kÒ
M« ®uyn ®µn håi cña ®Þa tÇng :E=K.
Trong ®ã :
+K: HÖ sè kh¸ng lùc ®µn håi(lÊy nh­ trªn).
+Si:lµ chiÒu dµi cña vë hÇm mµ gèi ®µn håi thay thÕ, lÊy b»ng tæng cña hai
nöa chiÒu dµi ®o¹n vá hÇm ë hai bªn cña nót chia ®èt vë hÇm t­¬ng øng.
+b: Lµ chiÒu dµi cña ®èt vá hÇm(b=1m).
Ta tÝnh to¸n néi lùc vá hÇm theo ph­¬ng ph¸p ®óng dÇn b»ng c¸ch b©n ®Çu ë tÊt c¸c
nót ®Òu cã c¸c gèi ®Çn håi vµ tÝnh to¸n néi lùc.Sau khi tÝnh to¸n néi lùc th× c¸c gèi ®Çn
håi mµ cã ph¶n lùc gèi ©m th× ta thay thÕ bµng c¸c gèi hÇn håi cã ®é cóng bµng kh«ng
vµ tÝnh to¸n l¹i cho tíi khi tÊt c¶ c¸c gèi ®µn håi ®Òu cã ph¶n lùc gèi d­¬ng thi th«i.
T¹i vÞ trÝ ch©n vßm th× ta m« h×nh hãa ®iÒu kiÖn biªn nh­ mét ngµn ®µn håi( vÞ trÝ ch©n
vßn chØ cã chuyÓn vÞ lón vµ xoay t¹i chç mµ kh«ng cã chuyÓn vÞ ngang).§é cøng cña
ngµm ®µn håi t¹i vÞ trÝ ch©n vßm x¸c ®Þnh nh­ sau.
Trong ®ã:
+Ko: Lµ hÖ ssos kh¸ng ®µn håi cña ®Þa tÇng t¹i ch©n vßm.
+Ja:Lµ m« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ch©n vßm:
III. tÝnh to¸n vá hÇm .
1. TÝnh to¸n chia ®èt vá hÇm .
Nh­ ®· nãi ë trªn mçi nöa vá hÇm ®­îc chia thµnh 20 ®èt .C«ng viÖc tÝnh to¸n chia
®èt ®­îc thùc hiÖn trªn Autocard.
ChiÒu dµi mét nöa trôc vá hÇm lµ .
.
ChiÒu dµi mçi ®èt hÇm sÏ lµ:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 8
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Sau khi tiÕn hµnh tÝnh to¸n chia ®èt vá hÇm trªn Autocard ta ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau.
S¬ ®å chia ®èt mét nöa vá hÇm .
17
19
18
20
21
22
16
23
24
15
25
14
26
13
27
12
28
11
29
10
30
9
31
8
32
7
33
6
34
5
35
4
36
3
37
2
38
1
39
B¶ng sè liÖu c¸c ®èt vá hÇm.
Tiết diện
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X(mm)
0
0
0
0
0
0
2
13.5
32.1
57.4
88.9
125.9
166.7
210.3
Y(mm)
0
52.5
105
157.5
210
262.5
214.8
366
415
461
502.9
540.1
573.1
602.2
(do)
90
90
90
90
90
90
81.353
73.275
65.189
57.121
49.044
41.559
36.364
31.169
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
(rad)
1.5708
1.5708
1.5708
1.5708
1.5708
1.5708
1.419881
1.278893
1.137765
0.996952
0.855981
0.725343
0.634673
0.544003
Đốt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Chiều dài đốt d(m)
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
Page 9
Bộ môn Cầu -Hầm
15
16
17
18
19
20
256.4
304.6
354.5
405.6
457.6
510
Đồ án TK&XD Hầm
627.3
648.1
664.5
676.3
383.4
685.8
25.974
20.779
15.584
10.39
5.195
0
0.453333
0.362663
0.271993
0.18134
0.09067
0
14
15
16
17
18
19
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
524.89
B¶ng tÝnh to¸n ®é cøng cña c¸c gèi ®µn håi:
Tiết diện
Đốt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Chân vòm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Chiều dài
đốt d(m)
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
52.5
K(T/m2)
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
3.00E+04
4.00E+04
D(Độcứng của
gối)
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
1.58E+06
2.43E+03
2. X¸c ®Þnh t¶I träng.
a. AL§T th¼ng ®øng.
-
ChiÒu cao vßm ¸p lùc.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 10
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
h=2.7715(m)
Ta cã s¬ ®å vßm ¸p lùc nh­ sau.
10°5 4'
0"
2b=11.1
2b1=13.86
-
¸p lùc ®Þa tÇng th¼ng ®øng tiªu chuÈn lµ.
-
¸p lùc ®Þa tÇng th¼ng ®øng tÝnh to¸n lµ .
b. ¸p lùc ngang ®Þa tÇng (x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Cu-Kl«ng).
-
HÖ sè ¸p lùc ngang.
-
¸p lùc ®Þa tÇng n»m ngang.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 11
Bộ môn Cầu -Hầm
-
Đồ án TK&XD Hầm
¸p lùc ngang t¹i ®¸y mãng.
Ap lùc ngang cña ®Þa tÇng ph©n bè d¹ng bËc nhÊt t¸c dông lªn kÕt cÊu vá hÇm .§Ó ®¬n
gi¶n cho tÝnh to¸n quy vÒ d¹ng ph©n bè ®Òu vãi trÞ sè b»ng trung b×nh céng cña ¸p lùc
ngang t¹i ®Ønh vßm vµ ch©n vßm. Ta §®îc nh­ sau.
S¬ ®å x¸c ®Þnh AL§T th¼ng ®øng lªn vá hÇm.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 12
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Al®tnn:=0,642(t/m)
Al®tt®:=8,89(t/m)
c. T¶I träng do träng l­îng vá hÇm.
Träng l­îng cña kÕt cÊu vá hÇm x¸c ®Þnh theo kÝch th­íc cña vá hÇm vµ träng l­îng
riªng cña vËt liÖu bª t«ng vá hÇm. T¶I träng do träng l­îng b¶n th©n kÕt cÊu vá hÇm ®­îc
khai b¸o va tÝnh to¸n b»ng phÇn mÒm Sap2000.
3. tÝnh to¸n vá hÇm .
ViÖc tÝnh to¸n néi lùc kÕt cÊu vá hÇm ®­îc thôc hiÖn trong phÇn mÒm Sap 2000.ViÖc tÝnh
to¸n néi lùc trong phÇn mÒn bao gåm c¸c c«ng viÖc vµ tr×nh tù nh­ sau.
-
Khai b¸o vµ ®Þnh nghÜa vËt liÖu dïng trong kÕt cÊu.
Khai b¸o vµ ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i mÆt c¸t dïng trong ph©n tÝch vµ tÝnh to¸n kÕt cÊu bao
gåm c¶ viÖc kh¸I b¸o vµ ®Þnh nghÜa c¸c tiÕt diÖn cã mÆt c¾t thay®æi.V× vá hÇm cã
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 13
Bộ môn Cầu -Hầm
-
-
-
-
Đồ án TK&XD Hầm
chiÒu dµy thay ®æi vµ khi tÝnh to¸n ta chia vá hÇm ra thµnh c¸c ®o¹n nhá nhu ®· tr×nh
bµy trong nguyªn lý tÝnh to¸n vá hÇm bªn trªn.
TiÕn hµnh m« h×nh hãa kÕt cÊu vá hÇm trong phÇn mÒm Sap 2000 bao gåm;
+NhËp c¸c phÇn tö cña kÕt cÊu vá hÇm vµ Sap 2000 tõ AotuCad.
+TiÕn hµnh khai b¸o vµ g¸n c¸c m¹t c¾t vµo c¸c phÇn tö .
+TiÕn hµnh ®Æt tªn cho c¸c phÇn tö vá(c¸c thanh vá hÇm)vµ c¸c gèi ®µn håi
§Þnh nghÜa c¸c ®iÒu kiÖn biªn bao gåm khai b¸o c¸c gèi dµn håi vµ c¸c thanh liªn kÕt
hai ®Çu khíp
TiÕn hµnh m« h×nh hãa c¸c lo¹i tØa träng t¸c dung kªn kÐt cÊu vá hÇm bao gåm:
+Khai b¸o c¸c lo¹i t¶I träng(t¶I träng b¶n th©n ,¸p lùc ®Þa tÇng th¼ng ®øng, ¸p lùc ®¹i
tÇng n»m ngang).Vµ khai b¸o c¸c tæ häp t¶I träng dung trong tÝnh to¸n.
+§Þnh nghÜa c¸c lo¹i t¶I träng t¸c dông lªn kÕt cÊu.
TiÕn hµnh kiÓm tra l¹i qua tr×nh m« h×nh hãa tr­íc khÝ ch¹y ch­¬ng tr×nh.
TiÕn hµnh ch¹y ch­êng tr×nh vµ kiÓm tra kÕt qña tÝnh to¸n,thôc hiÖn c«ng t¸c lÆp thay
®æi c¸c ®iÒu kiÖn biªn cho phï hîp vãi d¹ng lµm viÖc thùc tÕ cho ®Ðn khi nhËn ®­îc
kÕt qu¶ vãi ®é chÝnh x¸c mong muèn.
TiÕn hµnh xuÊt c¸c kÕt qu¶ néi lùc trong kÕt cÊu(biÓu ®å momen, lùc däc vµ c¸c kÕt
qu¶ kh¸c)
a. TiÕn hµnh khai b¸o vµ ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i vËt liÖu
dïng trong tÝnh to¸n.
Trong qu¸ tr×nh m« h×nh hãa vµ tÝnh to¸n ta sö dông 3 lo¹i vËt liÖu chÝnh lµ:
- VËt liÖu bª t«ng lµm vá hÇm .Bª t«ng vá hÇm cã c¸ tÝnh chÊt chÝnh sau: Be t«ng m¸c
M200 cã
C­êng dé chÞu nÐn: Rn=9(MPa)=90(KG/cm2).
C­êng dé chÞu kÐo :Rk=0.75(MP)=7.5 (KG/cm2).
M« duyn ®µn håi:Ec=2,4.
(T/m2).
HÖ sè gi·n në v× nhiÖt lµ: =0.2.
Träng l­îng riªng c=2.4(T/m3).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 14
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
- VËt liÖu cña c¸c gèi ®µn håi chÞu nÐn cã.:
Träng l­îng riªng  = 0(T/m3).
M« duyn ®µn håi: E=K=3.
(t/m2).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 15
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
- VËt liÖu cña c¸c gèi ®µn håi chÞu kÐo cã.:
Träng l­îng riªng  = 0(T/m3).
M« duyn ®µn håi rÊt nhá lÊy b»ng: E=1(T/m2).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 16
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
b. TiÕn hµnh khai b¸o vµ ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i mÆt c¾t
dung trong tÝnh to¸n.
- Vá hÇm ®ù¬c chia thµnh 38 ®o¹n nhá vãi c¸c mÆt c¾t t¹i c¸c vÞ trÝ nh­ sau.Vì vỏ hầm
đôi xúng nên ta khai báo các mặt cắt như sau
Tiết diện
Mặt cắt
Đốt
1
2
3
4
5
6
7
8
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
MC1
MC2
1
2
3
4
5
6
7
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Chiều dài
t3(m)
đốt d(m)
1
0.525
1
0.525
1
0.525
1
0.525
1
0.525
1
0.525
1
0.525
1
t2(m)
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.891
0.874
Page 17
Bộ môn Cầu -Hầm
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Gối nén
Gói kéo
-
Đồ án TK&XD Hầm
MC3
MC4
MC5
MC6
MC7
MC8
MC9
MC10
MC11
MC12
MC13
Đỉnh vòm
Gối nén
Gói kéo
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
0.525
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.85
0.822
0.789
0.752
0.718
0.687
0.661
0.639
0.622
0.61
0.602
0.6
0.525
0.525
Ta khai bao c¸c mÆt c¾t cã tiÕt ®æi thay ®æi cho c¸c ®o¹n vá hÇm (thanh)trong ph¹m vi
vá hÇm cã tiÕt diÖn thay ®æi. Nh­ sau
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 18
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Tiết
diện
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Mặt cắt thay đổi
Tên MC đầu
T1 Chân vòm
T2 MC1
T3 MC2
T4 MC3
T5 MC4
T6 MC5
T7 MC6
T8 MC7
T9 MC8
T10 MC9
T11 MC10
T12 MC11
T13 MC12
T14 MC13
T15 Đỉnh vòm
T16 MC13
T17 MC12
T18 MC11
T19 MC10
T20 MC9
T21 MC8
T22 MC7
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
MC cuối
MC1
MC2
MC3
MC4
MC5
MC6
MC7
MC8
MC9
MC10
MC11
MC12
MC13
Đỉnh vòm
MC13
MC12
MC11
MC10
MC9
MC8
MC7
MC6
Page 19
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
28
29
30
31
32
33
T23
T24
T25
T26
T27
T28
MC6
MC5
MC4
MC3
MC2
MC1
MC5
MC4
MC3
MC2
MC1
Chân vòm
c. TiÕn hµnh m« h×nh hãa kÕt cÊu vá hÇm .
Sau khi ®· cã m« h×nh kÕt cÊu vá hÇm nhËp vµo tõ Auto CAD ta tiÕn hµnh g¸n c¸c mÆt c¾t
cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi vµ thay ®æi ®ång thêi tiÕn hµnh ®Æt tªn cho c¸c thanh vá hÇm nhu
sau.
Tên thanh
PT1
PT2
PT3
PT4
PT5
PT6
PT7
PT8
PT9
PT10
PT11
PT12
PT13
PT14
PT15
PT16
PT17
PT18
PT19
PT20
PT21
PT22
PT23
PT24
PT25
PT26
PT27
PT28
PT29
PT30
Tiết diện
Đầu
Cuối
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
28
29
29
30
30
31
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Tên
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
T15
T16
T17
T18
T19
T20
T21
T22
T23
T24
T25
Mặt cắt thay đổi
MC đầu
MC cuối
Chân vòm Chân vòm
Chân vòm Chân vòm
Chân vòm Chân vòm
Chân vòm Chân vòm
Chân vòm Chân vòm
Chân vòm
MC1
MC1
MC2
MC2
0
MC3
0
MC4
0
MC5
0
MC6
0
MC7
0
MC8
0
MC9
0
MC10
0
MC11
0
MC12
0
MC13
0
0
MC13
MC13
MC12
MC12
MC11
MC11
MC10
MC10
MC9
MC9
MC8
MC8
MC7
MC7
MC6
MC6
MC5
MC5
MC4
MC4
MC3
Page 20
Bộ môn Cầu -Hầm
PT31
PT32
PT33
PT34
PT35
PT36
PT37
PT38
Đồ án TK&XD Hầm
31
32
33
34
35
36
37
38
32
33
34
35
36
37
38
39
T26
T27
T28
MC3
MC2
MC1
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
MC2
MC1
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
Chân vòm
d. TiÕn hµnh khai bao c¸c ®iÒu kiÖn.
Khai b¸o vµ ®ÞnhnghÜa c¸c ®iÒu kiÖn biªn bao gåm.
-
Khai b¸o c¸c gèi dÇn håi t¹i vÞ trÝ ch©n vßm víi c¸c th«ng sè sau:
+M« duyn ®µn håi cña vËt liÖu nÒn t¹i ch©n vßn theo ph­¬ng th¼ng ®ønglµ
+M« duyn ®µn håi cña vËt liÖu nÒn t¹i ch©n vßn theo ph­¬ng th¼ng ngang lµ
+M« duyn ®µn håi cña v¹t liÖu nÒn t¹i ch©n vßn theo chèng xoay lµ :µ
KÕt qu¶ khai b¸o gèi ®µn håi t¹i ch©n vßn nh­ sau:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 21
Bộ môn Cầu -Hầm
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Đồ án TK&XD Hầm
Page 22
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
-
Liªn kÕt t¹i vÞ trÝ ®Çu thanh thay thÕ cho t¸c dông cña ®Þa tÇng lµ liªn kÐt gèi di ®éng
do ®ã khi khai b¸o ®iÒu kiÖn biªn t¹i c¸c nót nµy ta chi gi÷ l¹i thµnh phÇn lùc theo
ph­¬ng däc truc cßn l¹i ta gi¶ phãng hÕt 2 thµnh phµn cßn lai.
KÕt qu¶ khai b¸o c¸c goi di ®äng t¹i c¸c thanh nh­ sau.
-
Gi¶i phãng liªn kÕt ®Çu cßn l¹i cña c¸c thanh thay thÕ cho kh¸ng lùc ®µn håi ®ua c¸c
thanh nµy vÒ thanh 2 ®Çu khíp >kÕt qu¶ ta ®­îc nh­ sau:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 23
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
e. TiÕn hµnh khai bao c¸c lo¹i t¶I träng.
- Ta tiÕn hµnh ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i t¶i träng:
+Dead: lµ t¶I träng b¶n th©n kÕt cÊu vá hÇm.
+ALTD: Lµ ¸p lùc ®Þa tÇng th¼ng ®øng.
+ALN: Lµ ¸p lùc ®Þa tÇng n»m ngang.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 24
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
- Khai b¸o c¸c lo¹i tæ hîp träng.
+TTCD1: Lµ tæ hîp t¶i träng theo trang TTGHC§I. Trong tæ hîp nµy ta lÊy hÖ hÖ sè
t¶i träng cho Dead lµ =1.2 cßn ALTD vµ ALN lµ =1
+TTSD: Lµ tæ hîp t¶i träng theo trang TTGHSD. Trong tæ hîp nµy ta lÊy hÖ hÖ sè
t¶iträng cho Dead lµ =1 cßn ALTDlµ =0.6667 vµ ALN lµ =0.8333
- TiÕn hµnh ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i träng.
+T¶i träng th¶ng ®øng th× kh¸I b¸o hÖ sè träng l­îng t¸c dông lµ :-1.Sau khi khai b¸o
t¶I träng b¶n th©n ta ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 25
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
+ T¶i träng th¼ng ®øng(ALTD) t¸c dông lªn c¸c thanh n»m trong pham vi phÇn vßm
cong cña vá hÇm víi c­êng ®é lµ :-9.146(T/m). Sau khi khai khai b¸o t¶i träng ALTD
ta ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 26
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
+T¶i träng n»m ngang(ALN) t¸c dông lªn c¸c thanh n»m trong pham vi 1/2 vá hÇm
bªn tr¸i víi c­êng ®é lµ :0.6(T/m) vµ lªn c¸c thanh n»m trong pham vi 1/2 vá hÇm bªn
ph¶i víi c­êng ®é lµ :-0.6(T/m). Sau khi khai khai b¸o t¶i träng ALN ta ®­îc kÕt qu¶
nh­ sau.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 27
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
f. TiÕn hµnh ch¹y ch­¬ng tr×nh .
Sau khi ®· hoµn thµnh tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc khai b¸o ,m« h×nh hâa kÕt cÊu ta tiÕn hµnh
ch¹y ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n vµ kiÓn tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc.
Sau khi ch¹y lÇn thø nhÊt kiÓm tra xem ë nhóng khu vÞc vá hÇm cã biÕn d¹ng vÒ phÝa
®Þa tÇng th× thay thª c¸c gèi nÕn t¹i ®ã b»ng c¸c gèi kÐo.Ta tiÕn hµnh lÆp cho tíi khi kÕt
qu¶ néi lùc vµ biÕn d¹ng cña kÕt cÊu vá hÇm lµ kh«ng ®æi hoÆc kh¸c nhau kh«ng ®¸ng
kÓ th× dõng l¹i.
Sau hi ®· ch¹y ch­¬ng tr×nh vµ tiÕn hµnh ch¹y lÆp ®Ðn kÕt qu¶ ta cã ®­îc kÕt qu¶ nh­
sau.
S¬ ®å tÝnh to¸n kÕt c©u vá hÇm chän lµm tÝnh to¸n thiÕt kÕ.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 28
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
S¬ ®å c¸c lo¹i mÆt c¾t trong c¸c ph©n tö chän lµm tÝnh to¸n thiÕt kÕ.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 29
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
BiÓu ®å momen uèn trong kÕt cÊu vá hÇm ë TTGHC§I.
BiÓu ®å lôc däc trong hÇm ë TTGHC§I.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 30
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
4. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña kÕt cÊu vá hÇm.
Khi kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña kÕt cÊu vá hÇm ta tiÕn hµnh kiÓm tra theo 2 tr­êng
hîp lµ tiÕt diÖn cña kÕt cÊu vá hÇm chÞu nÐn lÖch t©m bÐ vµ nÐn lÖch t©m lín.
- NÕu tiÕt diÖn chÞu nÐn lÖch t©m bÐ (®é lÖch t©m e=M/n <0,225.d) th× tiÕt diÖn hÇm
®­îc kiÓm tra theo c«ng thøc .
-
NÕu tiÕt diÖn chÞu nÐn lÖch t©m lín (®é lÖch t©m e=M/n .0,225.d) th× tiÕt diÖn hÇm
®­îc kiÓm tra theo c«ng thøc.
Trong ®ã :
+ Lµ lùc nÐn cña tiÕt diÖn kiÓm tra.
+
Lµ lùc nÐn giíi h¹n cuat tiÕt diÖn (kh¶ n¨ng chÞu nÐn cña tiÕt diÖn)
+m: Lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc (kÓ tíi sù sai lÖch cña s¬ ®å lµm viÖc ).
LÊy m=0,9.
+ :C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng vá hÇm .
+
: C­êng ®é chÞu kÐo cña bª t«ng vá hÇm.
+ b: Lµ chiÒu réng tÝnh to¸n cña ®«t vá hÇm (b=1m)
+d: ChiÒu dµy tiÕt diÖn vá hÇm kiÓm tra.
+e: §é lÖch t©m cña tiÕt diÖn vá hÇm .
+1,75: Lµ hÖ sè xÐt ®Õn t¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc do biÕn d¹ng dÎo.
Sau khi tÝnh to¸n ta cã b¶ng sau.
Tiết
diện
M(Tm)
N(T)
e(m)
d(m)
0,225d
(m)
1
2
3
4
5
6
7
8
-0.700
-1.569
-2.263
-2.782
0.434
8.849
22.962
31.663
-92.163
-90.760
-89.358
-87.955
-86.553
-85.751
-82.242
-77.698
0.0076
0.0173
0.0253
0.0316
0.0050
0.1032
0.2792
0.4075
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.891
0.874
0.2025
0.2025
0.2025
0.2025
0.2025
0.2025
0.2005
0.1967
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Kiểu
lệch
tâm
Nhỏ
Nhỏ
Nhỏ
Nhỏ
Nhỏ
Nhỏ
Lớn
Lớn
Rn
Rk
m
(T/m2) (T/m2)
Ngh
(T)
900
900
900
900
900
900
900
900
716.91
702.03
690.16
681.13
720.96
593.01
119.59
57.43
75
75
75
75
75
75
75
75
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
Page 31
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Không
Bộ môn Cầu -Hầm
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
35.159
34.307
29.984
23.053
15.034
7.240
0.038
-6.260
-11.402
-15.195
-17.511
-18.286
-72.137
-65.929
-59.435
-53.450
-48.403
-43.925
-40.094
-36.969
-34.600
-33.021
-32.253
-32.303
Đồ án TK&XD Hầm
0.4874
0.5204
0.5045
0.4313
0.3106
0.1648
0.0010
0.1693
0.3295
0.4602
0.5429
0.5661
0.85
0.822
0.789
0.752
0.718
0.678
0.661
0.639
0.622
0.61
0.602
0.6
0.1913
0.1850
0.1775
0.1692
0.1616
0.1526
0.1487
0.1438
0.1400
0.1373
0.1355
0.1350
Lớn
Lớn
Lớn
Lớn
Lớn
Lớn
Nhỏ
Lớn
Lớn
Lớn
Lớn
Lớn
900
900
900
900
900
900
900
900
900
900
900
900
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
41.14
34.70
32.86
36.39
53.15
174.60
533.86
127.95
33.72
20.43
16.12
15.21
Từ kết quả của bảng kiểm toán tiết diện ta thấy tiết diện vỏ hầm dã thiết kế có các tiết
điện không đảm bảo khả năng chịu lực do đó ta phải có các biện pháp điều chỉnh thiết kế
để các tiết diện vỏ hầm đủ khả năng chịu lực .
-
-
Trong thực tế thiết kế và thi công xây dụng hầm có một số các biện pháp chính sau.
+Biện pháp thứ nhất: Là tăng khả năng chịu của tiết diện bằng cách tăng cường
đọ chịu nén và chịu kéo của bê tong lên hay nói cách khác ta tăng mác bê tông
lên.
+Biện pháp thứ hai:Tăng chiều dày của kết kết cấu vỏ hầm lên để giảm độ lẹch
tâm do mô men uốn gây ra.
+Biện pháp thứ ba :Là ta tiến hành thiết kế lại khuôn trong và khuôn ngoài cho
kết cấu vỏ hầm.
+Biện pháp thứ tư : Là ta tiến hành đặt côt thép vào khu vực có các tiết diện chịu
lệch tâm lớn do mô men uốn và khi đó ta tính toán các tiết tiết diện vỏ hầm là
một kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn chứ không tính toán kiểm tra tiến diện theo
tiết diên chịu nến lệch tâm nữa
Nhận xét các phương án điều chỉnh thiết kế:
+Với phương án 1 là phương án tăng mác bê tông: Ta thấy kết cấu vỏ hầm chỉ có một
số các tiết diện chịu lệch tâm lớn là không đẩm bảo khả năng chịu lực còn các tiết diện
còn lại thì đảm bảo khả năng chịu lục nên khi ta tiến hành tăng tăng khả nawgn chịu
lực của vật liệu vỏ hầm (tăng Mác bê tông vỏ hầm) sẽ gây lãng phí và tốn kếm vật liệu
.Cho thấy phương án này không hiệu quả kinh thế không cao.
+ Với phương án 2 là phương án tăng chiều dày của kết cấu vỏ hầm: Kết cấu vỏ hầm
chỉ có một số các tiết diện chịu lệch tâm lớn là không đẩm bảo khả năng chịu lực còn
các tiết diện còn lại thì đảm bảo khả năng chịu lục .Khi ta tiến hành tằn chiều dày vỏ
hầm dãn tới phải tăng khối lượng bê tông vỏ hầm lên nhiều đồng thời vói đó là tăng
tải trọng bản than kết cấu nên khả nawgn cải thiện độ lẹch tâm là không lón .Mặt khác
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 32
Không
Không
Không
Không
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Không
Không
Không
Không
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
khi tăng chiều dày vỏ hầm sẽ dẫn tới tăng diện tích hang đào làm tăng khối lượng
công tác đào phá xúc bốc vận chuyển đất đá .Cho thấy phương án làm tăng khối lượn
vật liệu và khối lượng công tác đào phá xúc bốc gây lãng phí không cần thiết nhiều và
hiệu quả tăng khả năng chịu lục của tiết diện không cao .
+ Với phương án 3 là phương án tăng tiến hành tính toán thiết kế lại khuôn trong và
khuôn ngoài kết cấu vỏ hầm: Ta thấy phương án này làm phức tạp cho công tác thiết
kế làm thay đổi mặt cắt ngang kết cấu vỏ hầm và cũng dẫn tới có khả năng sẽ làm
tăng tiết diện hang đào .Ta thấy phương án này có tính khả thi cũn không cao.
+Ta thấy với phương án thứ 4: Đó là tiến hành bố trí cốt thếp tại khu vực kết cấu vỏ
hầm có đọ lệch tâm lớn và không đảm bảo chịu lực.Với các khu vực không đảm bảo
chịu lực ta chỉ cần tiến hành bố trí cốt thép và tính toán kiểm tra tiết diện như tiết diện
của kết cấu bê tông cốt thép bình thường .Ta thấy phương án này khá tiết kiệm vất
liệu, và tính toán cũng khá đơn giản không máy phức tạp,khối lượng vật liệu bê tông
vỏ hầm không thay dổi nhiều và quan trọng nhất là mặt cắt ngang hầm đã chon thiết
kế tính toán không bị thay đổi gi cả.
Vậy kiến nghị đề xuất biện pháp thiết kế cho các mặt cắt có độ lệch tâm lớn không
đảm bảo khả năng chịu lực là tiến hành bố trí cốt thép tại khu vực mà các tiết diện
không đảm bảo khả năng chịu lực do có độ lệch tâm lớn và tính toán kiển tra khả
năng chịu lực của mặt cắt là mặt cắt của kết cấu bê tông cốt .
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 33
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
PhÇn iii:tæ chøc thi c«ng hÇm
i. Chän ph­¬ng ¸n thi c«ng hÇm.
Chän ph­¬ng ph¸p thi c«ng hÇm lµ mét kh©u quan träng trong thiÕt kÕ vµ x©y dùng
hÇm, quyÕt ®Þnh c¸c biÖn ph¸p kÜ thuËt thi c«ng cã ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn tiÕn ®é c«ng
tr×nh, thêi h¹n thi c«ng vµ gi¸ thµnh c«ng tr×nh.
Dùa vµo ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt cña tuyÕn hÇm lµ:HÇm t­¬ng ®èi ng¾n cã L=270 m gåm 2
líp ®Þa chÊt nh­ sau:
+Líp 1 dµi 23 (§¸ GranÝt f=8).
+Líp 2 dµi 247 m (§¸ Alevr«lÝt f = 2,5-3).LÊy f=2,5 trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ.
VËy ta ®Ò xuÊt ph­¬ng ph¸p thi c«ng nh­ sau:
+Líp ®¸ GranÝt (23 m) ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p ®µo toµn tiÕt diÖn kÕt hîpvíi
neo ,víi chiÒu dµi ®o¹n thi c«ng lµ 16.25 m.
+ Líp ®¸ Alevr«lÝt (247m,f=2,5) ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p ®µo bËc thang trªn.
Sö dông neo vµ bª t«ng phun ®Î gia cè vµ chèng t¹m, víi chiÒu dµi ®o¹n thi
c«ng lµ 241.8m.
ii. ThiÕt kÕ khoan næ m×n.
1. X¸c ®Þnh tiÕt diÖn tÝnh to¸n khoan næ m×n.
Nh­ trªn ta ®· kiÕn nghÞ biÖn ph¸p dµo hang ®ã vµ biÖn ph¸o ®µo bËc thang trªn.Toµn
bé tiÕt diÖn hang ®µo cã chiÒu réng lµ 11,1 m ,vµ chiÒu cao tiÕt diÖn hang ®µo lµ 7,16 m
do ®ã ta kiÕn nghÞ chän:
-ChiÒu cao cña bËc thang ®µo d­íi lµ:3m .
-ChiÒu cao cña bËc thang ®µo trªn lµ :4,16m
Víi chiÒu cao cña bËc thang trªn vµ duois nh­ trªn th× ta thÊy diÖn tÝch tiÕt diÖn hang
®µo cña bËc thang trªn vµ ®­í lµ xÊp xØ nhau .Ta cã s¬ ®å tiÕt diÖn hang ®µo b¹c thang
nh­ sau.
Ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ khoan næ m×n cho tiÕt diÖn cña phÇn g­¬ng ®µo cña bËc
thang trªn.PhÇn hang ®µo tÝnh to¸m khoan næ m×n lµ phÇn bªn trªn kh«ng g¹ch chÐo
trong h×nh d­íi.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 34
Đồ án TK&XD Hầm
bËc thang d­íi S=33,3(m2)
300
716
bËc thang trªn S=35,3465(m2)
416
Bộ môn Cầu -Hầm
1110
2. KiÕn nghÞ lùa chän thiÕt bi thi c«ng .
TiÕt diÖn phÇn bËc thang trªn cã chiÒu réng yªu cÇu lµ 11,1m, chiÒu cao yªu cÇu lµ
4,16m do ®ã kiÕn nghÞ thiÕt bÞ thi c«ng khoan næ m×n lµ:
- Khoan g­¬ng b»ng 1 m¸y khoan hÇm Boomer 322(do h·ng Alascopco cña Thuþ §iÓn
s¶n xuÊt) cã bè trÝ 2 m« ®un khoan .§ång thêi kiÕn nghÞ chän 2 bóa khoan neo lµ bóa
khoan h¬i Ðp gi¸ ®ì co rót
do Liªn X« s¶n xuÊt.
- Vµ vËn chuyÓn b»ng « t«.
- Xóc bèc b»ng m¸y xóc d¹ng b kh«ng gÇu d¹ng tay v¬ do Liªn X« x¶n xuÊt .
3. B­íc ®µo vµ chiÒu s©u khoan næ m×n.
ChiÒu s©u khoan lç m×n ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¸c c¬ së lµ : §iÒu kiÖn æn ®Þnh cña nãc
hang ®µo,thêi gian cña chu k× thi c«ng,n¨ng lùc cña thiÕt bÞ khoan .
-
Theo n¨ng lùc cña m¸y khoan ( m¸y Boomer 322) th× chiÒu s©u khoan ngËp cÇn cña
m,¸y khoan lµ
-
Theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh cña nãc hang ®µo th× víi hÖ sè kiªn cè cña ®¸ lµ
ta cã gi¸ trÞ b­íc ®µo lµ
m .HÖ sè sö dông lç
m×n =0,9 th× chiÒu s©u khoan lç m×n lµ
-
Khi thi c«ng dïng m¸y khoan Boomer 352 lµ lo¹i m¸y khoan nÆng (m¸y cã tæng
träng l­îng lµ 27tÊn) vµ tiÕn hµnh xóc bèc lµ b»ng c¬ giíi ,tø thùc tÕ thi c«ng hÇm th×
víi ®iÒu kiÖn nµy th× chiÒu s©u lç khoan hîp lÝ lµ
.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 35
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
VËy s¬ bé ta kiÕn nghÞ chän chiÒu s©u khoan cña lç m×n lµ
.
4. Ph­¬ng ph¸p næ m×n.
- Thi c«ng khoan næ m×n theo ph­¬ng ph¸p næ m×n t¹o biªn vi sai sö dông kÝp næ ®iÖn .
B­íc ®µo lµ.
- Sö dông d¹ng ®ét ph¸ vµ nªm ®øng .Cã diÖn tÝch thiÕt kÕ cña hang lµ .
Cã
vµ
do ®ã sè l­îng lç m×n ®ét ph¸ lµ 46 lç.KiÕn nghÞ chän sè l­îng lç m×n ®ét ph¸ lµ 6 lç.
- §ång thêi tõ f=2,5 tra b¶ng ta ®­îc kho¶ng c¸ch c¸c lç ®ét ph¸ theo ph­¬ng ®øng lµ:
.
- C¸c lç ®ét ph¸ khoan s©u h¬n mÆt ph¼ng c¸c lç m×n ph¸,biªn vµ ®¸y 1 kho¶ng lµ(0,10.15)l0 : 25(cm)=0,25(m).
- Chän kho¶ng c¸ch c¸c lç ®ét ph¸ t¹i ®¸y c¸c lç m×n lµ:20 cm=0,2m.
- Chän gãc nghiªng cóa c¸c lç ®ét ph¸ lµ:
.Tõ ®ã ta cã ®­îc kho¶ng c¸ch c¸c lç
®ét ph¸ trªn g­¬ng ®µo lµ
.
- ChiÒu dµi lç ®ét pha cã tÝnh tíi gãc nhgiªng:
5. tÝnh to¸n vµ bè trÝ lç m×n trªn g­¬ng ®µo.
bËc thang trªn S=35,3465(m2)
416
G­¬ng ®µo tÝnh to¸n:
1110
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 36
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
a. tÝnh to¸n sè l­îng lç m×n.
- Næ m×n t¹o biªn nªn sè l­îng lç m×n cÇn thiÕt ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau.
Trong ®ã:
:lµ chu vi hang ®µo theo ®­êng biªn thiÕt kÕ kh«ng kÓ ®¸y( P0= 15,14 m).
: Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç m×n biªn, víi ®¸ toµn khèi cã f =2,5 chän
m.
: ChiÒu réng ®¸y hang ®µo,
=11,1 m.
: Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç m×n ®¸y, chän
: Lµ diÖn tÝch nh©n trong tiÕt diÖn ngang cña hang ®µo ®­îc x¸c ®Þnh th«ng
qua gi¸ trÞ ®­êng kh¸ng nhá nhÊt cña lç m×n biªn
Víi m :Lµ hÖ sè phô thuéc lµ hÖ sè kiªn cè(f=2.5 ®¸ lµ ®¸ mÒm) nªn m=0,8-0,9
LÊy m=0,9 ta ®­îc .
Chän
vµ c¸c lç ®¸y bè trÝ c¸ch ®¸y hang 0,15(m).Ta ®­îc .
®­êng bè trÝ lç m×n biªn
15
Wb
=75
15
15
15
®­êng bè trÝ lç m×n ®¸y
Wb=75
S'=14,835(m2)
+d: Lµ ®­êng kÝnh cña thái thuèc næ( d =36 mm = 3,6 (cm)).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 37
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
: Lµ l­îng tiªu hao thuèc næ ®¬n vÞ x¸c ®Þnh cho lo¹i thuèc næ Am«nit N0 6
.Tra b¶ng ta ®­îc.(v× diÖn tÝch hang §µo xÊp xØ 35,3465m2 nªn =1).
: HÖ sè lÊp ®Çy lç m×n( tra b¶ng theo hÖ sè kiªn cè f=2,5) ta ®­îc
: Lµ ®é chÆt cña thuèc næ ,x¸c ®Þnh víi Am«nÝt
: Lµ hÖ sè lµm chÆt trong qu¸ tr×nh n¹p ,víi Am«nit
.
b¸nh
.
Do ®ã sè l­îng lç m×n ë g­¬ng lµ.
- Trong ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt: f=2,5 ta cã thÓ chän kho¶ng c¸ch tõ hµng lç m×n biªn tíi
hµng lç m×n ph¸ liÒn kÒ nh­ sau:
- Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c hµng lç m×n ph¸ :
Trong ®ã K1 vµ W lµ c¸c hÖ sè x¸c ®Þnh theo b¶ng chon ®­îc lµ:
+K2 = 1.
+ W=1,2(m).
- Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç m×n ph¸ trong mét hµng:
Trong ®ã K1 vµ W lµ c¸c hÖ sè x¸c ®Þnh theo b¶ng chon ®­îc lµ:
+K2 = 1.
+ W=1,2(m).
- Tõ sè l­îng lç m×n tÝnh ®­îc vµ thùc tÕ bè trÝ trªn g­¬ng ®µo ta bè trÝ nh­ sau .
+ 4 lç m×n ®ét ph¸
+15 lç m×n ph¸
c¸ch nhau a=0.6m,b=1,7 m.
(cã ®­êng kh¸n W=1,2 m).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 38
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
+23 lç m×n biªn
c¸c lç c¸ch nhau 0,65 m.
+ 11 lç m×n ®¸y
c¸c lç c¸ch nhau 0,9 m.
VËy tæng sè l­îng lç m×n bè trÝ lµ :53 lç
S¬ ®å bè trÝ lç m×n nh­ sau.
s¬ ®å bè trÝ lç m×n bËc thang trªn
31
30
29
32
33
28
34
27
35
26
10
12
9
8
96
5
15
35
18
17
39
16
15
40
14
41
53
88
19
6
52
90
51
90
50
90
49
90
48
90
47
90
46
90
45
90
44
90
43
90
42
88
bËc thang d­íi S=33,3(m2)
b. tÝnh to¸n x¸c ®Þnh l­îng tiªu hao thuèc næ.
- Tõ l­îng tiªu hao thuèc næ ®¬n vÞ
thuèc næ cho mét chu k× ®µo lµ.
ta s¬ bé x¸c ®Þnh khèi l­îng
- Víi c¸c lç m×n biªn
dïng kÕt cÊu n¹p c¸ch ®o¹n gåm 6 thái thuèc næ
0
Am«nit N 20 ®­êng kÝnh nhá (träng l­îng 5x100=500 g) vµ hai thái thuèc næ Am«nit
N0 6 ®­êng kÝnh 3,6cm (träng l­îng 2x200=400 g) ë ®¸y . Do ®ã träng l­îng thuèc
næ cho 1 lç m×n biªn lµ 0,9Kg víi mËt ®é 0,36Kg/m.
- Tæng träng l­îng thuèc næ cho 33 lç m×n biªn lµ:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 39
15
15
21
20
4
38
13
96
120
7
170
1
55
23 12
0
37
3
60
24
2
55
25
22
36
11
15
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
cÊu t¹o lç m×n biªn
2
3
4
5,6
45
1
2500
Trong ®ã:
+1: Lµ 2 tho¶i thuèc næ Amonit N6.
+2: Lµ thuèc næ måi.
+3: Lµ thuèc næ Amonit N20.
+4: Lµ thanh nøa dïng ®Ó buéc c¸c tho¶i thuèc næ tõ bªn ngoµi.
+5:Lµ nót m×n phÝa ®Çu lç m×n(Lµ hçn hîp c¸t vµ sÐt víi tû lÖ 1:3 ,®é Èm tõ
18%-20%)
thµnh lç khoan
que nøa
d©y næ
d©y ®iÖn
thuèc næ
- L­îng thuèc næ trung b×nh cho mét lç m×n lo¹i kh¸c lµ:
- L­îng thuèc næ cho mét lç m×n ®ét ph¸ lÊy lín h¬n lç m×n ph¸ 15% do ®ã l­îng thuèc
næ cho 1 lç ®ét ph¸ lµ:
VËy tæng träng l­îng thuèc næ cho c¸c lç m×n ®ét ph¸ lµ:
- L­îng thuèc næ cho 1 lç m×n ph¸ vµ lç m×n ®¸y lµ :
- Tæng träng l­îng thuèc næ cho c¸c lç ph¸ lµ :
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 40
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
- Tæng träng l­îng thuèc næ cho c¸c lç ®¸y lµ :
Víi träng l­îng mét thái thuèc næ lµ 0.2kg, ta tÝnh ®­îc l­îng thuèc næ thùc tÕ nh­
sau:
-
Lç m×n ph¸:
+Cho mét lç m×n: 6thái Amonit No6, träng l­îng 6.0,2=1,2(kg).
+Tæng l­îng thuèc næ: 1,2.15 = 18(kg).
-
Lç m×n ®ét ph¸:
+Cho mét lç m×n: 6 thái Amonit No1, träng l­îng 4.0,2=1,2(kg).
+Tæng l­îng thuèc næ: 4.1,2=4,8(kg).
-
Lç m×n ®¸y:
+Cho mét lç m×n: 6 thái Amonit No1, träng l­îng 6.0.2=1,2(kg).
+Tæng l­îng thuèc næ: 11.1,2=13,2(kg).
VËy tæng hîp l­îng thuèc næ cho 1 chu kú ®µo lµ :
Trong ®ã bao gåm:
+Amonit No1: 4,8+13.2=18 (kg)(cho lç ®ét ph¸ vµ lç ®¸y).
+Amonit No6: 1,2.15+2.0,2.23=27,2( kg)(cho lç ph¸).
+Amonit No20: 0,5.23=11,5(kg)(cho lç m×n biªn).
TÊt c¶ c¸c th«ng sè næ m×n cßn l¹i vµ ®Æc ®iÓm cña c¸c lç m×n ®­îc ®­a vµo hai b¶ng
d­íi ®©y:
B¶ng 1:
B¶ng c¸c chØ tiªu c¬ b¶n
STT ChØ tiªu
§¬n vÞ ®o
Sè l­îng
1
2
TiÕt diÖn g­¬ng
B­íc ®µo
m2
m
35.3465
2.25
3
ThÓ tÝch ®¸ næ
m3
79.5296
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 41
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
4
5
6
7
8
9
10
ChiÒu s©u khoan
Tæng chiÒu dµi c¸c lç khoan
HÖ sè sö dông lç m×n
Sè lç m×n
Khèi l­îng thuèc næ
Sè l­îng kÝp næ ®iÖn
ChiÒu dµi d©y næ cho c¸c lç m×n t¹o biªn
m
m
Lç
Kg
KÝp
m
2.5
133.9
0,9
53
56.7
53
51.75
11
L­îng tiªu hao thuèc næ ®¬n vÞ thùc tÕ
Kg/m3
0.713
12
L­îng tiªu hao kÝp næ ®¬n vÞ
KÝp/m3
0.66644
13
L­îng tiªu hao d©y næ ®¬n vÞ
m/m3
0.651
14
Chi phÝ mÐt khoan ®¬n vÞ
m/m3
1.684
B¶ng 2:
B¶ng ®Æc ®iÓm c¸c lç m×n
STT
Sè thø tù
cña lç
m×n
I
II
III
IV
1-4
5-19
20-42
43-53
Møc ®é vi
chËm
(miligi©y)
0
25
50
75
ChiÒu dµi
Sè l­îng
lç khoan
lç(lç)
(m)
Khèi l­îng
thuèc næ
cho 1 lç
(kg)
Tæng khèi
l­îng
thuèc næ
(Kg)
2.85
2,5
2,505
2,5
1.2
1.2
0.9
1.2
4.8
18
20.7
13.2
4
15
23
11
iii. tÝnh to¸n xóc bèc vËn chuyÕn ®Êt ®¸.
1. ThiÕt bÞ xóc bèc vËn chuyÕn.
- TiÕt diÖn bËc thang trªn cña hÇm cã tiÕt diÖn lín
, bÒ réng
hang B=11.1( m) ,do ®ã ta chän mét m¸y xóc tay v¬ b -+4 (do Nga s¶n xuÊt) cã
c¸c ®Æc tr­ng kü thuËt sau:
+KÝch th­íc hang ®µo tèi thiÓu: Réng 4m, cao 3m.
+N¨ng suÊt kü thuËt: 6m3/ph.
+DiÖn xóc bèc: 2,7 m.
+KÝch th­íc: Dµi:10(m).
Réng :2,7(m).
Cao : 2(m).
Träng l­îng :34(tÊn).
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 42
Bộ môn Cầu -Hầm
-
Đồ án TK&XD Hầm
+KÝch th­íc ®Êt ®¸ lín nhÊt cã thÓ xóc bèc:500(mm).
§Êt ®¸ ®­îc vËn chuyÓn ra ngoµi b»ng xe « t« tù ®æ lo¹i MAZ-503(do Nga s¶n xuÊt).
Cã dung tÝch thïng xe lµ :
.KÝch th­íc cña xe MAZ:
+Dµi:5,92(m).
+ Réng :2,5 (m).
+Cao:2,7(m).
+B¸n kÝnh quay vßng xe :7,5(m)
2. X¸C §ÞNH N¡NG XUÊT XóC Bè C VËN CHUYÓN.
-
N¨ng suÊt thùc tÕ cña 1 m¸y.
Víi:
+ : HÖ sè sö dông m¸y, lÊy  = 0,85.
+ t1 : Thêi gian ®æi xe « t«, t1 =0.025(h)=1,5 (ph).
+t3 : Thêi gian mÊt m¸t t3 = 0,02( h/m3 )=1,2(ph).
+V1 :Dung tÝch thïng xe « t« V1 =4 (m3).
+1 – HÖ sè xóc ®Çy xe « t«, 1=0,95
+k – HÖ sè t¬i cña ®Êt ®¸, víi f = 2,5
+
th× k=1,8.
N¨ng suÊt kÜ thuËt cña m¸y, víi m¸y xóc b - 4 th× :
6(m3®¸ t¬i/ph)= 360( m3®¸ t¬i/h)=360/k=360/1,8=200(m3®¸ chÆt/h).
VËy n¨ng suÊt xóc bèc thùc tÕ cña 1 xe b - 4 lµ:
-
N¨ng suÊt xóc bèc trung b×nh cho 1 ca lµm viÖc lµ .
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 43
Bộ môn Cầu -Hầm
Trong ®ã
Đồ án TK&XD Hầm
Lµ hÖ sè kÓ ®Õn thêi gian chÕt trong ca lµm viÖc thùc hiªn c«ng viÖc xóc
bèc 1 =(0,65 – 0,75). Chän 1 =0,7.
-
Do ®ã thêi gian xóc bèc vËn chuyÓn lµ :
Trong ®ã :
+n: Sè m¸y xóc :n=1.
+
: Thêi gian chuÈn bÞ vµ kÕt thóc, t* = 0,75h.
+V : thÓ tÝch ®Êt ®¸ cÇn xóc chuyÓn ra ngoµi hÇm sau 1 chu k× ®µo ë tr¹ng th¸i
t¬i.
Víi
+  : hÖ sè ®µo v­ît ,  = 1,05.
+K: HÖ sè t¬i(k=1,8).
+ S: diÖn tÝch tiÕt diÖn hÇm, S=35.3465 (m2).
+W: b­íc ®µo, W=2,25 (m).
VËy thÓ tÝch ®Êt ®¸ cÇn chuyÓn ra ngoµi hÇm sau 1 chu k× ®µo ë tr¹ng th¸i t¬i lµ:
VËy thêi gian cho c«ng t¸c xóc bèc vµ vËn chuyÓn lµ :
-
Sè xe « t« cÇn thiÕt(tÝnh to¸n lùa chän sao cho m¸y xuc ho¹t ®éng liªn tôc) vµ ®­îc
x¸c ®Þnh nh­ sau.
Trong ®ã :
+
Lµ thêi gian quay vßng cña xe.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 44
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Víi .
+L:Lµ cù li vËn chuyÓn (chiÒu dµi ®­êng ch¹y) tõ g­¬ng ®µo dÕn b·i ®æ
®Êt.(chän L=1(Km)).
+ Vc :vËn tèc trung b×nh xe ch¹y(Vc=20Km/h).
+
Lµ thêi gian ®æ ®Êt ®¸ (chän
.
+ : Lµ thêi gian xóc bèc ®æ ®µy «t«.
Víi .
+
n¨ng xuÊt kÜ thuËt cña m¸y xóc (
+
HÖ sè ®iÒu kiÖn xóc bèc(
chän
.
+V1:lµ thÓ tÝch thïng xe(V1=3m3).
Lµ thêi gian quay xe ë g­¬ng (0,015-0,03) chän
VËy ta cã .
V× sö dông 1 m¸y xóc do ®ã sè xe «t« chon lµ :8( xe).
iv. tÝnh to¸n gia cè chèng t¹m(neo +bªt«ng phun).
1. C«ng nghÖ v× chèng liªn hîp .
-
Hang ®µo theo ph­¬ng ph¸p ®µo bËc thang trªn ®­îc gia cè b»ng v× chèng liªn hîp (
neo vµ bªt«ng phun) .C«ng nghª gia cè b»ng neo vµ bªt«ng phun nh­ sau.Líp bªt«ng
®Çu tiªn phun trùc tiÕp lªn v¸ch hang ngay sau khi næ m×n vµ th«ng giã .tiÕp rheo ®ã
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 45
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
tiÕn hµnh khoan vµ l¾p ®Æt c¸c neo BTCT theo ph­¬ng b¸n kÝnh.Líp bª t«ng phun thø
2 dµy10cm phun ë ®o¹n c¸ch g­¬ng 10-12 m.Trong tr­êng hîp xuÊt hiÖn vÕt nøt trong
bª t«ng phun thi ta gia cè thªm ë ®Çu neo mét l­íi thÐp cã d­êng kÝnh thÐp lµ d=6mm
vµ tiÕn hµnh phun bªt«ng mét lÇn n÷a .
-
Lo¹i neo sö dông lµ neo BTCT thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p ®ãng, dïng cèt thÐp AII
20 vµ v÷a xi m¨ng c¸t. Lç khoan cã ®­êng kÝnh 45mm nh»m liªn th«ng sö dông
m¸y khoan ®· dïng ®Ó khoan lç m×n.
-
Tr×nh tù thi c«ng nh­ sau .
+Khoan lç b»ng m¸y khoan.
+B¬m v÷a xi m¨ng c¸t vµo trong lç khoan.
+Khi ®· b¬m v÷a ®­îc 2/3 chiÒu s©u lç khoan th× tiÕn hµnh ®ãng cèt thÐp.
2. tÝnh to¸n neo BTCT.
cÊu t¹o neo BTCT
bu l«ng
b¶n ®Öm 200x200x10
thÐp neo Ø 20
-
v÷a xim¨ng mac 200
ChiÒu dµi neo ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
+ : ChiÒu dµi ngµm neo(phÇn neo v­ît ra ngoµi vïng ph¸ ho¹i):
Víi:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 46
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
=2700KG/cm2 ) :lµ c­êng ®é cña thÐp neo.
lµ ®­êng kÝnh cèt thÐp.
lµ lùc ma s¸t gi÷a bª t«ng vµ cèt thÐp gai AII.
VËy.
LÊy
.
: ChiÒu dµi th©n neo lÊy b»ng chiÒu s©u vßm ph¸ ho¹i:
LÊy
.
+ : ChiÒu dµi neo ®Ó b¾t bul«ng(l¸y =0,1(m).
VËy chiÒu dµi neo lµ.
-
KiÓm tra neo theo ®iÒu kiÖn chèng tr­ît(kÐo tôt).
§iÒu kiÖn lµ:
Trong ®ã:
+
: Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cèt thÐp neo.
Víi
+
: Lµ ®­êng kÝnh cèt thÐp(2,0 cm).
: Lùc ma s¸t gi÷a bª t«ng vµ v¸ch lç khoan:
Víi:
+db : §­êng kÝnh lç khoan, db= 4,5cm.
: Lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a bª t«ng vµ v¸ch ®¸, b»ng 35Kg/cm2.
Thay sè vµo ta cã.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 47
Bộ môn Cầu -Hầm
Ta thÊy:
Đồ án TK&XD Hầm
).
VËy neo ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît gi÷a bª t«ng vµ v¸ch lç khoan.
3. tÝnh to¸n bè trÝ neo.
Kho¶ng c¸ch a gi÷a c¸c neo theo ph­¬ng ngang vµ ph­¬ng däc hÇm ®­îc x¸c ®Þnh theo 3
®iÒu kiÖn lµ.
-
§iÒu kiÖn t¹o thµnh vßm ¸p lùc(vßm ®¸).
-
Sù æn ®Þnh cña ®Êt ®¸ gi÷a c¸c neo .
-
Søc chÞu t¶i cña neo.
a. Theo ®iÒu kiÖn t¹o thµnh vßm ®¸.
Kho¶ng c¸ch c¸c neo lµ.
Trong ®ã:
+
+
: HÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng hang vµ ®é æn ®Þnh cña ®Êt ®¸ (f = 2,5 chän
+q: c­êng ®é cña ¸p lùc th¼ng ®øng tÝnh to¸n cña ®Þa tÇng(q=9.146 T/m2).
+
:ChiÒu réng hang ®µo Bo = 11,1 m
+c: Lùc dÝnh cña ®Êt ®¸ trong vïng ph¸ ho¹i.
Thay sè vµo ta cã.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 48
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
b. Theo sù æn ®Þnh cña ®Êt ®¸ gi÷a c¸c neo
Kho¶ng c¸ch c¸c neo lµ.
c. Theo søc chÞu t¶i cña neo.
Kho¶ng c¸ch c¸c neo lµ.
Trong ®ã :
+: Lµ dung träng cña ®Êt ®¸(=2,2(t/m3).
+ :ChiÒu cao vßm ph¸ ho¹i(
+
: Søc chÞu t¶i cña neo (
.
VËy ta ®­îc .
Kho¶ng c¸ch c¸c neo .
Ta cã b­íc ®µo W=2,25(m).VËy ta chän a=1,1(m).Bè trÝ so le (h×nh thoi).Mçi mÆt c¾t bè
trÝ 14 neo BTCT.
v. LËp biÓu ®å chu k× ®µo.
1. X¸c ®Þnh thêi gian cho 1 chu k×.
Thêi gian cho 1 chu kú ®µo T lµ tæng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn tÊt c¶ c¸c c«ng ®o¹n
cña chu kú:
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 49
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Ta lÇn l­ît tÝnh to¸n thêi gian cho c¸c c«ng ®o¹n.
-
C«ng ®o¹n chuÈn bÞ bao gåm ®o ®¹c, ®¸nh dÊu vÞ trÝ c¸c lç khoan, chuÈn bÞ c¸c m¸y
mãc thiÕt bÞ, lÊy trung b×nh.
.
-
Thêi gian cho c«ng t¸c khoan lç m×n
.va ®­îc tÝnh nh­ sau.
Trong ®ã:
: lµ tæng chiÒu dµi c¸c lç khoan.(
+
:sè mÐt dµi lç mµ khung khoan khoan ®­îc trong 1 giê (m/h)
Víi.
+ n: sè m¸y khoan ®Æt trªn xe khoan , n=2
+
: hÖ sè lµm viÖc ®ång thêi cña m¸y khoan,
+
hÖ sè tin cËy cña thiÕt bÞ khoan, lÊy
+
: Thêi gian cña c¸c c«ng viÖc phô (khoan måi, rót cÇn, chuyÓn sang
c¸c lç khoan kh¸c, v.v..) tÝnh cho 1m dµi lç khoan (LÊy t=1,4
(phót/m).
+
: Tèc ®é khoan thuÇn tuý cña m¸y khoan, víi m¸y khoan bY-1 vµ f
=2,5 th× lÊy:
(m/phót).
VËy .
VËy thêi gian cho c«ng t¸c khoan lç m×n lµ:
-
Thêi gian cho c«ng t¸c n¹p thuèc vµo lç m×n x¸c ®Þnh nh­ sau.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 50
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
Trong ®ã:
+N: Tæng sè lç m×n, N= 53 lç.
+
: thêi gian n¹p thuèc trung b×nh 1 lç m×n (
+n: sè c«ng nh©n ®ång n¹p m×n, n =2( ng­êi).
+tm: thêi gian nèi m¹ch c¸c kÝp víi nhau kÕt hîp víi kiÓm tra ®iÖn trë (lÊy
(h)).
0.2
VËy thêi gian cho c«ng t¸c n¹p thuèc vµ ®èt m×n lµ:
-
Thêi gian cho th«ng giã (gåm c¶ thêi gian næ m×n ,th«ng giã ,thêi gian an toµn)
Th­êng thêi gian nµy lµ
.
-
C«ng t¸c chèng t¹m
( bao gåm khoan, l¾p ®Æt neo vµ phun bª t«ng).
+Thêi gian khoan neo.B­íc ®µo lµ 2,25m mµ kho¶ng c¸ch c¸c neo lµ 1,1 m ,®ång
thêi trªn 1 mÆt ph¼ng neo ta ®· bè trÝ 14 neo .Do ®ã trong 1 chu k× ph¶i khoan 28
neo ,chiÒu s©u cña c¸c lç khoan neo lµ 3,35( m) .Sö dung 2 m¸y khoan neo lo¹i
T-45 cã n¨ng suÊt khoan neo lµ
VËy thêi gian khoan neo lµ .
+ Thêi gian l¾p ®Æt neo:
Trong ®ã:
+
+
=2 lµ sè hµng neo.
(h/ng­êi) :lµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó l¾p 1 hµng neo.
+n=4 lµ sè c«ng nh©n l¾p neo.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 51
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
+Thêi gian phun bª t«ng. C«ng ®o¹n phun bª t«ng ®­îc thùc hiÖn bëi 4 c«ng nh©n,
trong thêi gian lµ
Tæng thêi gian cho c«ng t¸c chèng t¹m:
-
Thêi gian xóc bçc vËn chuyÓn(®· x¸c ®Þnh ë trªn)
Ta cã .
-
Thêi gian cho c¸c c«ng t¸c kh¸c nh­ di chuyÓn thiÕt bÞ ra khái g­¬ng ®µo ra khái
g­¬ng ®µo, dän söa v¸ch hang vµ g­¬ng ®µo,chon lµ .
VËy tæng thêi gian cho 1 chu kú ®µo lµ:
2. lËp biÓu ®å chu k× ®µo.
Do yªu cÇu tæ chøc thi c«ng hîp lý, mét chu kú ®µo 18h ®­îc chia lµm 3kÝp lµm viÖc, mçi
kÝp 6h.
BiÓu ®å chu k× ®µo nh­ sau.
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
Page 52
Bộ môn Cầu -Hầm
Đồ án TK&XD Hầm
biÓu ®å chu k× ®µo
STT
kÝp 1
THêI GIAN
C¸C C¤NG §O¹N
THI C¤NG
kÝp 2
kÝp 3
THùC HIÖN
(GIê)
1
C¤NG T¸C CHUÈN BÞ
1
2
KHOAN Lç M×N
2,5623
3
N¹P THUèC VµO Lç M×N
1,26
4
Næ M×N TH¤NG GIã
0,5
5
XóC BèC ,VËN CHUYÓN
5,85
6
PHUN B£ T¤NG
0,75
7
KHOAN NEO
3,127
8
L¾P §ÆT NEO
2
9
C¤NG T¸C kh¸c
0,6
1
2
Vũ Văn Tuấn -50CĐ4- 7475.50
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Page 53