Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 3

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

Thêm vào BST

Báo xấu

164
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một giả thiết cơ bản trong phương pháp là khi khối chuyển động thì động năng sẽ chuyển hoá thành nhiệt và tiêu hao đi, do đó khi tính toán ngay cả vấn đề lực tĩnh cũng phải chuyển đổi dạng lực dính giảm dần để cho hệ thống đạt đến sự cân bằng, chuyển động của các khối dần ổn định. Phương pháp này chủ yếu dùng để phân tích tác dụng tương hỗ của khối đá nứt nẻ và neo gia cố. Nguyên lý tính toán của phương pháp phần tử phân tán đơn giản, nhưng quá trình...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 3

h×nh thµnh do c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi c¬ häc trong khèi ®Êt/®¸, ®−îc gäi lµ kÕt cÊu thô ®éng hay kÕt cÊu chèng ®ì. KÕt cÊu tÝch hîp Khung chèng Vá chèng TÝnh Chñ yÕu ®ãng vai trß tÝch cùc gia cè hay Chñ yÕu ®ãng vai rß kÕt cÊu chèng thô n¨ng chñ ®éng, kÓ c¶ ë d¹ng liªn kÕt cíi c¸c kÕt ®éng, tiÕp nhËn c¸c lo¹i t¶i träng cÊu chèng kh¸c 6. Ph©n lo¹i theo tÝnh chÊt hay biÓu hiÖn c¬ häc cña kÕt cÊu Theo tÝnh chÊt hay biÓu hiÖn biÕn d¹ng vµ kh¶ n¨ng chÞu t¶i, cã thÓ ph©n c¸c kÕt cÊu chèng thµnh c¸c nhãm lµ rÊt cøng, cøng vµ mÒm víi c¸c ®Æc ®iÓm ®−îc ®Þnh nghÜa nh− trong b¶ng 1-2. B¶ng 1-2. Lo¹i kÕt cÊu vµ c¸c kh¶ n¨ng nhËn t¶i t−¬ng ®èi KÕt cÊu BiÓu hiÖn c¬ häc Kh¶ n¨ng nhËn t¶i t−¬ng ®èi chèng m«men lùc däc rÊt cøng nh− mét cè thÓ-biÕn d¹ng lín nhá Ýt cøng nh− b¸n cè thÓ- biÕn d¹ng lín nhá nhá mÒm biÕn d¹ng nhiÒu nhá lín Ngoµi ra, tïy thuéc vµo c¸c ®iÒu kiÖn ¸p lùc, dÞch chuyÓn cña khèi ®¸, c¸c kÕt cÊu chèng cã thÓ cã cÊu t¹o ®Æc biÖt cho phÐp biÕn ®æi vÒ h×nh d¹ng vµ/ hoÆc kÝch th−íc. T−¬ng øng víi c¸c kh¶ n¨ng nµy c¸c kÕt cÊu chèng ®−îc gäi lµ kÕt cÊu chèng linh ho¹t h×nh d¹ng vµ linh ho¹t kÝch th−íc. 7. Ph©n lo¹i theo møc ®é liªn kÕt, tiÕp xóc víi khèi ®Êt, ®¸ Tïy theo sù liªn kÕt còng nh− tiÕp xóc víi khèi ®¸ v©y quanh kho¶ng kh«ng gian ngÇm, c¸c lo¹i kÕt cÊu chèng ®−îc ph©n ra c¸c nhãm sau: - kÕt cÊu x©m nhËp, hßa nhËp vµo khèi ®Êt/®¸, hay tÝch hîp víi khèi ®Êt/ ®¸, vÝ dô c¸c lo¹i neo, v÷a khoan phôt, c¸c kÕt cÊu cäc, v¸n thÐp vµ « èng; - kÕt cÊu kh«ng liªn kÕt, liªn kÕt Ýt, hoÆc liªn kÕt hoµn toµn víi khèi ®¸ v©y quanh kh«ng gian ngÇm, thÓ hiÖn qua kh¶ n¨ng tiÕp nhËn øng suÊt tiÕp xuÊt hiÖn t¹i bÒ mÆt hay vÞ trÝ tiÕp xóc gi÷a mÆt lé cña khèi ®Êt/®¸ vµ kÕt cÊu chèng -tiÕp xóc gi÷a kÕt cÊu chèng vµ khèi ®Êt/®¸cã thÓ ë d¹ng tiÕp xóc ®iÓm (neo) tiÕp xóc ®−êng (khung chèng) hoÆc tiÕp xóc mÆt (vá chèng) 13
Sau ®©y ph©n tÝch vµ gi¶i thÝch râ h¬n mét sè kh¸i niÖm vµ vÊn ®Ò c¬ b¶n. KÕt cÊu chèng t¹m. KÕt cÊu chèng t¹m còng cßn gäi lµ kÕt cÊu b¶o vÖ, cã nhiÖm vô tr−íc tiªn lµ chèng gi÷ kho¶ng kh«ng gian ngÇm tõ sau khi ®µo cho ®Õn khi l¾p dùng kÕt cÊu chèng cè ®Þnh. MÆc dï chØ ®−îc gäi lµ t¹m thêi, song kÕt cÊu nµy ®Æc biÖt cã ý nghÜa trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm, bëi lÏ kh¶ n¨ng biÕn d¹ng, mèi liªn kÕt víi khèi ®Êt/®¸ vµ thêi ®iÓm l¾p dùng chóng cã ¶nh h−ëng lín ®Õn sù thµnh c«ng vÒ kü thuËt vµ kinh tÕ cña mét biÖn ph¸p x©y dùng. Trong thùc tÕ, nhÊt thiÕt ph¶i cã biÖn ph¸p b¶o vÖ ng−êi vµ thiÕt bÞ khi tiÕp tôc ®µo mét chu kú míi hay mét ®o¹n c«ng tr×nh ngÇm míi, nÕu khèi ®¸ kh«ng cã ®ñ thêi gian æn ®Þnh kh«ng chèng cÇn thiÕt. KÕt cÊu chèng t¹m ®−îc l¾p dùng tïy thuéc møc ®é æn ®Þnh cña khèi ®¸, cô thÓ: • cã thÓ ph¶i l¾p dùng tr−íc khi ®µo, hoÆc • cã thÓ l¾p dùng trùc tiÕp ngay sau khi ®µo hay sau mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh sau khi ®µo, hoÆc • phèi hîp c¶ tr−íc vµ sau khi ®µo kho¶ng kh«ng gian ngÇm. Khi thêi gian tån t¹i æn ®Þnh (thêi gian æn ®Þnh kh«ng chèng) cña khèi ®Êt/®¸ rÊt nhá (vµi gi©y, vµi phót), b¾t buéc ph¶i sö dông c¸c gi¶i ph¸p chèng tr−íc ®Ó b¶o vÖ kháang kh«ng gian ngÇm sau khi ®µo, tøc lµ tiÕn hµnh l¾p dùng kÕt cÊu chèng t¹m thÝch hîp tr−íc khi tiÕn hµnh ®µo kho¶ng trèng. KÕt cÊu chèng tr−íc cã nhiÒu d¹ng kh¸c nhau. C¸c kÕt cÊu cæ ®iÓn th−êng lµ ®ãng nhãi, ®ãng cäc b»ng gç; ngµy nay ®−îc thay thÕ b»ng cäc thÐp, v¸n thÐp; ngoµi ra tïy theo ®iÒu kiÖn thùc tÕ cßn sö dông c¸c biÖn ph¸p nh− khoan phôt (khoan Ðp gia cè), neo khoan phôt, « èng b¶o vÖ... VÝ dô mét kÕt cÊu chèng t¹m kÕt hîp chèng tr−íc vµ chèng sau khi ®µo, sö dông trong tr−êng hîp gÆp khèi ®Êt/®¸ kÐm æn ®Þnh, th−êng ë d¹ng tæ hîp cña c¸c lo¹i h×nh trªn nh− cäc thÐp kÕt hîp víi bª t«ng phun vµ khung thÐp. C¸c kÕt cÊu chèng t¹m l¾p dùng sau khi ®µo th−êng ®−îc t¹o nªn tõ bªt«ng phun, neo, l−íi thÐp, l−íi chÊt dÎo, khung gç, khung thÐp ë quy m« vµ møc ®é kÕt hîp nhÊt ®Þnh, tïy thuéc vµo møc ®é æn ®Þnh cña khèi ®¸. ThÐp tÊm hay v¸n thÐp ®−îc sö dông chñ yÕu khi thi c«ng c«ng tr×nh ngÇm ®−îc bè trÝ trong khèi ®Êt. Chóng ®−îc bè trÝ lÖch nhau, cã ®o¹n chång lªn nhau. Do kü thuËt thi c«ng th−êng t¹o nªn c¸c kho¶ng rçng, do vËy c¸c kho¶ng rçng l¹i ph¶i ®−îc lÊp ®Çy b»ng v÷a hay bª t«ng phun, nh»m h¹n chÕ dÞch chuyÓn. Sau ®ã trong qu¸ tr×nh ®µo c¸c khung thÐp ®−îc l¾p dùngvµ 14
kho¶ng hë gi÷a khung thÐp vµ v¸n Ðp b»ng thÐp l¹i ®−îc phu phñ b»ng bª t«ng phun. Khi thi c«ng trong khèi ®Êt/®¸ mµ kh«ng thÓ Ðp v¸n thÐp n÷a, cäc thÐp sÏ ®−îc sö dông. Cäc thÐp cã thÓ ®−îc ®ãng vµo c¸c kho¶ng hë trong khèi ®Êt/®¸ mÒm nhê bóa khoan khÝ nÐn hay thñy lùc hoÆc ®ãng vµo lç khoan khi gÆp ®¸ cøng, ®−¬ng nhiªn trong tr−êng hîp sau kÕt hîp víi v÷a chÌn. ChiÒu dµi c¸c cäc th−êng ph¶i lín h¬n ba lÇn kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c khung thÐp. KÕt cÊu chèng t¹m cã thÓ lµm nhiÖm vô tr¸m chèt bÒ mÆt khèi ®¸ trªn biªn kho¶ng trèng ngÇm sau khi ®µo, nh»m h¹n chÕ hiÖn t−îng t¬i rêi, trãc vì ®¸ vµo kho¶ng trèng ®ang thi c«ng vµ t¹o kh¶ n¨ng h×nh thµnh vïng chÞu t¶i trong khèi ®¸. Môc tiªu nµy ®¹t ®−îc b»ng sö dông bª t«ng phun víi chiÒu dµy tõ 3cm ®Õn 5cm. Trong thùc tÕ, líp vá máng bª t«ng phun nµy kh«ng chØ lµm nhiÖm vô bÝt tr¸m, hay chèt gi÷ mµ cßn cã kh¶ n¨ng h¹n chÕ biÕn d¹ng cña khèi ®¸ ë møc ®é nhÊt ®Þnh; ngoµi ra còng t¹o nªn mét líp vá máng b¶o vÖ khèi ®¸ tr−íc t¸c ®éng phong hãa. Bª t«ng phun cã thÓ ®−îc phun rÊt sím vµ trë thµnh mét bé phËn cña khèi ®¸, cã kh¶ n¨ng tù mang t¶i. Còng chÝnh v× thÕ gi¶i ph¸p nµy cho phÐp h¹n chÕ biÕn d¹ng, ng¨n chÆn kh¶ n¨ng gi¶m bÒn cña khèi ®¸. C¸c lo¹i khung vµ vá chèng t¹m cã thÓ cã ®é cøng kh¸c nhau, tõ rÊt cøng, cøng ®Õn mÒm. KÕt cÊu chèng t¹m rÊt cøng lµ kÕt cÊu cã thÓ tù ®øng v÷ng, hay tån t¹i mµ kh«ng cÇn cã ¶nh h−ëng cña khèi ®¸ (ngay c¶ khi kh«ng tùa vµo khèi ®¸) vµ th−êng chØ biÕn d¹ng nhá khi chÞu t¸c ®éng c¬ häc. V× vËy dÞch chuyÓn còng nh− biÕn d¹ng do ph©n bè l¹i øng suÊt cña khèi ®¸ sÏ bÞ h¹n chÕ. §−¬ng nhiªn chÝnh v× thÕ trong kÕt cÊu b¶o vÖ rÊt cøng cã thÓ xuÊt hiÖn t¶i träng (øng suÊt) lín h¬n lµ ë kÕt cÊu cã thÓ biÕn d¹ng nhiÒu. §iÒu nµy ®· ®−îc gi¶i thÝch khi ph©n tÝch t−¬ng t¸c gi÷a khèi ®¸ vµ kÕt cÊu chèng trong c¬ häc ®¸.Thùc tÕ t¶i träng sinh ra do biÕn ®æi cña tr¹ng th¸i øng suÊt rÊt khã x¸c ®Þnh hîp lý khi thiÕt kÕ, ®Æc biÖt lµ viÖc x¸c ®Þnh tû sè gi÷a ¸p lùc hay t¶i träng theo hai ph−¬ng vu«ng gãc víi nhau. V× vËy c¸c lo¹i kÕt cÊu b¶o vÖ rÊt cøng, ®−îc l¾p dùng tr−íc khi tr¹ng th¸i øng suÊt thø sinh h×nh thµnh æn ®Þnh, th−êng còng ®−îc thiÕt kÕ qu¸ lín. Còng chÝnh v× vËy kÕt cÊu b¶o vÖ rÊt cøng th−êng chØ ®−îc sö dông khi cÇn thiÕt ph¶i h¹n chÕ hoÆc ng¨n chÆn biÕn d¹ng lín. KÕt cÊu chèng t¹m cøng th−êng ®−îc thiÕt kÕ, sao cho chóng lµ æn ®Þnh ë tr¹ng th¸i ®éc lËp, nh−ng cho phÐp tiÕp nhËn biÕn d¹ng cña khèi ®¸ ®Õn møc ®é nhÊt ®Þnh, ®Ó cã thÓ ph¸t huy khèi ®¸ trë thµnh mét bé phËn chÞu t¶i cña hÖ thèng kÕt cÊu chèng-khèi ®¸. Lo¹i h×nh nµy ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng t¹m khi c«ng tr×nh ngÇm ®i qua c¸c vïng khèi ®¸ bÞ ph¸ hñy (®íi ph¸ hñy, khu vùc khai th¸c) hoÆc ®−îc bè trÝ ë ®é s©u nhá (chiÒu dµy líp phñ nhá), bëi v× ë 15
®é s©u nhá vïng chÞu t¶i hay nhËn t¶i trong khèi ®¸ ch¾c ch¾n kh«ng thÓ h×nh thµnh ®−îc, hoÆc sù liªn kÕt víi khèi ®¸ rÊt h¹n chÕ hay kh«ng cã ®−îc. KÕt cÊu mÒm lµ kÕt cÊu cã kh¶ n¨ng biÕn d¹ng nhiÒu. Nhê cã kh¶ n¨ng biÕn d¹ng lín cña kÕt cÊu nªn qu¸ tr×nh biÕn ®æi øng suÊt tõ tr¹ng th¸i nguyªn sinh sang tr¹ng th¸i thø sinh x¶y ra nh− mét qu¸ tr×nh tù ®iÒu khiÓn hay tù ®iÒu chØnh. Nãi chung lo¹i kÕt cÊu nµy chñ yÕu chØ tiÕp nhËn ®−îc lùc nÐn däc theo mÆt c¾t, kh¶ n¨ng chèng uèn nhá, do vËy còng huy ®éng ®−îc kh¶ n¨ng tù mang t¶i cña khèi ®¸ vµ lµm cho t¸c ®éng g©y uèn trong kÕt cÊu b¶o vÖ chØ h×nh thµnh ë møc ®é nhá. Trong tr−êng hîp giíi h¹n cã thÓ coi kÕt cÊu nµy lµ vá gia cè bÒ mÆt. HiÖn nay kÕt cÊu nµy th−êng lµ bª t«ng phun kh«ng hoÆc cã l−íi thÐp, cèt thÐp. Trong t−¬ng lai gÇn sÏ tÝnh tíi kh¶ n¨ng ¸p dông réng r·i bª t«ng phun víi sîi thÐp. Gi÷a khèi ®¸ vµ kÕt cÊu cã thÓ cã thÓ h×nh thµnh nh÷ng mèi liªn kÕt ë møc ®é nhÊt ®Þnh. §−¬ng nhiªn hÖ thèng tæng hîp kÕt cÊu chèng-khèi ®¸ chØ cã thÓ lµm viÖc tèt, nÕu nh− ®¶m b¶o cã ®−îc sù tiÕp nhËn hay chuyÓn tiÕp tèt c¸c thµnh phÇn lùc ph¸p tuyÕn vµ tiÕp tuyÕn gi÷a khèi ®¸ vµ biªn ®µo. C¸c kÕt cÊu d¹ng khung nh− khung gç, khung thÐp, khung bª t«ng cèt thÐp ®óc tr−íc th−êng kh«ng cho phÐp tiÕp nhËn ¸p lùc tiÕp tuyÕn, bëi lÏ chóng chØ tiÕp xóc víi khèi ®¸ ë d¹ng kh«ng chÆt chÏ, ë d¹ng ®iÓm hoÆc mÆt côc bé, nÕu kh«ng kÓ ®Õn c¸c biÖn ph¸p t¹o tiÕp xóc kh¸c. Bª t«ng phun lµ mét d¹ng kÕt cÊu chèng lý t−ëng t¹o ra liªn kÕt toµn phÇn víi khèi ®¸. Thêi gian l¾p dùng kÕt cÊu chèng t¹m cã ý nghÜa rÊt quan träng trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm, bëi v× nã cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn qu¸ tr×nh thi c«ng còng nh− phô thuéc vµo qu¸ tr×nh ®ã. Cô thÓ lµ thêi gian l¾p dùng phô thuéc vµo ®Æc ®iÓm c¬ häc cña khèi ®Êt/®¸ (thêi gian tån t¹i æn ®Þnh kh«ng chèng) vµ l¹i cã quan hÖ phô thuéc víi biÖn ph¸p thi c«ng. NÕu cã thÓ kh¼ng ®Þnh hay hy väng lµ trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi øng suÊt khèi ®¸ vÉn ë tr¹ng th¸i ®µn håi, hoµn toµn cã thÓ l¾p dùng kÕt cÊu b¶o vÖ sím nh− cã thÓ (chØ ®Ó ng¨n ngõa ®¸ r¬i). Nh−ng nÕu ph¶i tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn biÕn d¹ng dÎo, thêi gian l¾p dùng kÕt cÊu b¶o vÖ ph¶i ®−îc lùa chän tïy thuéc vµo ®−êng ®Æc tÝnh cña khèi ®¸ vµ ®−êng ®Æc tÝnh cña kÕt cÊu b¶o vÖ, sao cho biÕn d¹ng cña khèi ®¸ ®−îc ®iÒu khiÓn ®Ó chØ x¶y ra ë møc h¹n chÕ vµ t¶i träng t¸c dông lªn kÕt cÊu chèng chØ xuÊt hiÖn ë giíi h¹n nhÊt ®Þnh. Trong tr−êng hîp thi c«ng ®µo theo s¬ ®å chia g−¬ng, thêi gian l¾p dùng kh«ng chØ ®−îc lùa chän cho phÇn vßm, mµ cßn ph¶i chó ý ®Õn thêi ®iÓm cã thÓ t¹o kÕt cÊu kÝn tßan bé trªn chu vi kho¶ng trèng (thêi gian kÕt thóc t¹o vµnh b¶o vÖ), tøc lµ thêi ®iÓm t¹o vµnh b¶o vÖ còng nh− hÖ thèng b¶o vÖ kÕt cÊu chèng-khèi ®¸. Thêi gian kÕt thóc vµnh b¶o vÖ lµ kho¶ng thêi gian kÓ tõ lóc më g−¬ng ®µo cho ®Õn lóc kÕt thóc l¾p dùng kÕt cÊu chèng trªn mÆt c¾t 16
ngang. Nãi chung cã thÓ ph¸t biÓu r»ng, biÓu hiÖn cña khèi ®¸ ®−îc ®iÒu chØnh cµng thuËn lîi, nÕu thêi gian kÕt thóc vµnh b¶o vÖ cµng ng¾n. Thêi gian kÕt thóc vµnh b¶o vÖ cã thÓ rót ng¾n nhê lùa chän hîp lý biÖn ph¸p thi c«ng vµ ®Æc biÖt lµ vËt liÖu chèng t¹m thÝch hîp. Trong t−¬ng lai, ch¾c ch¾n bª t«ng phun sîi thÐp sÏ t¹o ®−îc kh¶ n¨ng rót ng¾n tèi ®a thêi gian kÕt thóc vµnh b¶o vÖ, v× nhê gi¶m ®−îc c¸c c«ng viÖc vµ c¸c c«ng ®o¹n thi c«ng; hiÖn t¹i cã thÓ gi¶m ®−îc 1/3 thêi gian l¾p dùng kÕt cÊu b¶o vÖ nÕu sö dông bª t«ng phun sîi thÐp so víi c¸c kÕt cÊu chèng kh¸c cho tr−êng hîp t−¬ng ®−¬ng. Kh«ng kÓ ®Õn ph−¬ng ph¸p thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm b»ng m¸y khoan hÇm, cã thÓ nhËn thÊy r»ng, xu h−íng cña x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm hiÖn ®¹i lµ sö dông kÕt cÊu b¶o vÖ trªn c¬ së bª t«ng phun. KÕt cÊu b¶o vÖ trªn c¬ së bª t«ng phun th−êng bao gåm c¸c bé phËn lµ: • bª t«ng phun, cã thÓ cã l−íi thÐp, sîi thÐp, • neo, • khung thÐp h×nh hay khung thÐp tæ hîp . Bª t«ng phun cho phÐp t¹o ra kÕt cÊu liªn kÕt toµn phÇn víi khèi ®¸, kh«ng cã kho¶ng rçng, khe hë. Víi kh¶ n¨ng ®−îc coi lµ gia cè t¹m thêi cho khèi ®¸, sÏ t¹o nªn kÕt cÊu liªn hîp kÕt cÊu chèng-khèi ®¸, víi khèi ®¸ lµ bé phËn chÞu t¶i chÝnh. Bª t«ng phun cã thÓ ®−îc phun kh«ng hoÆc cã cèt b»ng l−íi thÐp hay sîi thÐp. Th«ng th−êng kh«ng thÓ lo¹i bá cèt khi sö dông bª t«ng phun. Khung thÐp tõ thÐp h×nh còng nh− khung thÐp tæ hîp (lµ khung thÐp ®−îc hµn tõ c¸c thanh thÐp trßn theo kiÓu d¸ng nhÊt ®Þnh) lµ lo¹i kÕt cÊu ®¶m b¶o ch¾c ch¾n chøc n¨ng b¶o vÖ, ®Æc biÖt lµ khi kÕt hîp víi bª t«ng phun sÏ cho phÐp cã kh¶ n¨ng mang t¶i ngay tøc thêi. Ngoµi ra nã tháa m·n yªu cÇu cña cèt kÝn, t¹o nªn vµnh kÝn cho vá bª t«ng phun, ®ång thêi lµ bé phËn phô trî t¹o d¸ng, ®Þnh h×nh vµ cho phÐp thùc hiÖn c«ng t¸c ®o ®¹c, ®iÒu chØnh ®−îc thuËn lîi. T¸c dông cña hÖ kÕt cÊu chèng-khèi ®¸ ®−îc t¨ng c−êng phÇn nµo chÝnh nhê cã c¸c lo¹i neo. Víi chøc n¨ng gia cè khèi ®¸, neo g©y ra c¸c t¸c ®éng lµm gi¶m ¶nh h−ëng cña tÝnh bÊt ®ång nhÊt trong khèi ®¸ nh− do sù cã mÆt cña c¸c líp ®¸, c¸c hÖ khe nøt kh¸c nhau, hoÆc c¸c khe nøt h×nh thµnh do qu¸ tr×nh t¬i rêi do næ m×n hoÆc do biÕn d¹ng. Khi kÕt cÊu neo ®−îc l¾p dùng thµnh hÖ thèng neo, sÏ huy ®éng ®−îc vïng khèi ®¸ réng h¬n tham gia vµo vµnh hay vßm chÞu t¶i. Víi c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt kh¸c nhau, vÝ dô t¹o khe biÕn d¹ng däc theo trôc c«ng tr×nh ngÇm, cã thÓ kh¾c phôc ®−îc kh¶ n¨ng g©y ph¸ hñy do xuÊt hiÖn biÕn d¹ng lín, ngay chØ b»ng bª t«ng phun. Sù xuÊt hiÖn cña bª t«ng phun sîi thÐp ®¸nh dÊu mét b−íc tiÕn bé míi cña c«ng nghÖ bª t«ng phun. Nhê ®ã kh«ng chØ rót ng¾n ®−îc c«ng t¸c thi 17
c«ng, gi¶m bít c«ng ®o¹n, mµ cã thÓ t¹o nªn vá bª t«ng phun cã kh¶ n¨ng nhËn t¶i cao, ®ång ®Òu. §ång thêi khi kÕt hîp víi khung thÐp sÏ cho phÐp cã thÓ phun ®−îc mét líp bª t«ng phun ®ñ dµy theo yªu cÇu. Tõ d÷ liÖu thi c«ng ®−êng hÇm Crapteig ë Thôy sü cho thÊy, khi sö dông bª t«ng phun sîi thÐp cã thÓ gi¶m chiÒu dµy vá chèng ®−îc 3cm, cô thÓ lµ cßn 10cm, kinh phÝ chØ cßn b»ng 75% so víi bª t«ng phun cã cèt thÐp. Ngoµi ra, b×nh th−êng mét chu kú ®µo trong ®¸ phiÕn mÊt 12 giê, khi sö dông bª t«ng phun sîi thÐp chØ cßn cÇn 9 giê. Nhê ®ã tiÕn ®é thi c«ng ®· t¨ng tõ 4,5m lªn 6m mét ngµy. KÕt cÊu chèng cè ®Þnh. KÕt cÊu chèng cè ®Þnh cã nhiÖm vô ®¶m b¶o ®é bÒn vµ ®é æn ®Þnh l©u dµi còng nh− ®¸p øng c¸c chøc n¨ng kü thuËt cña c«ng tr×nh ngÇm trong suèt thêi gian sö dông c«ng tr×nh ngÇm. Th«ng th−êng, trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm d©n dông, kÕt cÊu chèng cè ®Þnh ®−îc l¾p dùng sau khi qu¸ tr×nh biÕn ®æi c¬ häc, cô thÓ lµ ph©n bè l¹i øng suÊt vµ biÕn d¹ng, ®· kÕt thóc vµ chóng ®−îc thiÕt kÕ ë d¹ng kÕt cÊu cøng hoÆc rÊt cøng. Trong lÜnh vùc khai th¸c hÇm lß, kÕt cÊu cøng ®−îc sö dông chñ yÕu cho c¸c c«ng tr×nh cã tuæi thä l©u dµi, n»m ngoµi khu vùc khai th¸c má, nh− c¸c hÇm tr¹m, c¸c lß c¸i vËn chuyÓn chÝnh, kÕt cÊu giÕng má. Trong c¸c tr−êng hîp kh¸c, ch¼ng h¹n cho c¸c ®−êng lß c¬ b¶n, lß chuÈn bÞ t¹i c¸c má hÇm lß, kÕt cÊu chèng cè ®Þnh nhiÒu khi chØ kh¸c kÕt cÊu chèng t¹m ë mËt ®é, hoÆc ë giai ®o¹n lµm viÖc cña kÕt cÊu; trong nhiÒu tr−êng hîp Ýt cã sù ph©n biÖt ®¸ng kÓ gi÷a kÕt cÊu chèng t¹m vµ chèng cè ®Þnh. KÕt cÊu chèng cè ®Þnh th−êng lµ bª t«ng cèt thÐp hoÆc bª t«ng ®æ t¹i chç. Tuy nhiªn, trong ngµnh má vµ khi thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm d©n dông b»ng m¸y khoan hÇm còng sö dông c¸c tÊm bª t«ng cèt thÐp ®óc s½n, cßn gäi lµ c¸c tÊm tuýp-bing khi c«ng tr×nh cã d¹ng trßn. KÕt cÊu chèng hai líp vµ kÕt cÊu chèng mét líp Trong c«ng t¸c x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm d©n dông, nh− c¸c ®−êng hÇm, th−êng nãi ®Õn d¹ng kÕt cÊu chèng hai líp vá hoÆc kÕt cÊu mét líp vá. Tr−íc ®©y, còng nh− hiÖn t¹i, th«ng th−êng vá chèng c¸c c«ng tr×nh ngÇm ®−îc chia ra thµnh líp vá ngoµi (vá chèng t¹m) vµ líp vá trong (vá chèng cè ®Þnh). Vá chèng v× vËy ®−îc gäi lµ vá hai líp hay kÕt cÊu chèng hai líp. Do yªu cÇu vÒ tÝnh kinh tÕ, nªn xu thÕ chung cho thÊy cÇn thiÕt ph¶i tÝch hîp líp vá thø nhÊt víi líp vá thø hai, ®Ó sao cho trong tr−êng hîp lý t−ëng sÏ trë thµnh mét vá chèng thèng nhÊt, tøc lµ t¹o ra kÕt cÊu chèng mét líp. Tuy nhiªn, ®Ó ®¹t ®−îc môc tiªu nµy, sù h×nh thµnh c¸c lo¹i vá ®ã ®ßi hái c¸c kü thuËt vµ c«ng nghÖ kh¸c nhau, ®−îc giíi thiÖu kh¸i qu¸t sau ®©y. 18