zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Phân tích cơ chế phá hoại của hố đào Metro Hàng Châu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ổn định của hố đào sâu là một trong những mối quan ngại chính của các kĩ sư thực hành. Phá hoại của hố đào thường được đặc trưng bởi sự sụp đổ của kết cấu chắn giữ và chuyển dịch hướng vào hố đào rất lớn của đất xung quanh. Bài viết Phân tích cơ chế phá hoại của hố đào Metro Hàng Châu trình bày hình dạng, biện pháp thi công hố đào, trụ địa chất, và hệ thống chắn giữ; Mô hình phân tử hữu hạn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích cơ chế phá hoại của hố đào Metro Hàng Châu

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 PHÂN TÍCH CƠ CHẾ PHÁ HOẠI CỦA HỐ ĐÀO METRO HÀNG CHÂU Đỗ Tuấn Nghĩa Trường Đại học Thủy lợi, email: dotuannghia@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU Chiều sâu đào lớn nhất là 15.7m và được tiến hành theo 5 giai đoạn đào. Hệ thống Ổn định của hố đào sâu là một trong chắn giữ được tạo bởi tường barret có bề những mối quan ngại chính của các kĩ sư dày 0.8m, sâu 33m và 4 tầng chống với thực hành. Phá hoại của hố đào thường được bước chống ngang là 2.9m. Trụ chống trung đặc trưng bởi sự sụp đổ của kết cấu chắn giữ tâm được cắm vào cọc khoan nhồi đường và chuyển dịch hướng vào hố đào rất lớn của kính 0.8m. Địa tầng xung quanh hố đào đất xung quanh. Bởi vậy, một khi phá hoại phần lớn là đất sét trải dài từ độ sâu 2m tới của hố đào xảy ra, nó thường gây ra thiệt hại 50m. Sức kháng cắt không thoát nước của lớn về kinh tế (như phá hủy công trình lân đất được trình bày trong hình 1. Mực nước cận) và cả tính mạng con người. ngầm nằm tại cốt -2.0m. Ổn định của hố đào sâu đã được nghiên cứu bởi rất nhiều nhà nghiên cứu sử dụng B = 21.2 m Tường phải 11.9 m 9.3 m su (kPa) phương pháp PTHH. Tuy nhiên, hệ thống Tường trái 0 20 40 60 80 100 1 φ 609, δ 12 GL -0.0m 0 FILL chắn giữ thường được mô phỏng với ứng xử 2 φ 609, δ 16 CL đàn hồi tuyến tính trong hầu hết các nghiên 3 φ 609, δ 16 OL 4 φ 609, δ 16 OL 10 cứu trước đây. Điều này dẫn tới việc hệ thống GL -15.7m Chiều sâu, m Không OL chắn giữ không bị chảy dẻo trong phân tích Trụ chống 2x(280x82x lắp đặt 20 ổn đinh. Do vậy, sự phân kì của nghiệm số 7.5x12.5) Cọc OL 30 vốn được coi như phá hoại của hố đào sẽ xảy khoan GL -33.0 m nhồi ra chỉ do việc đẩy trồi rất lớn của đất ở đáy Tường Baret (φ 800) OL 40 (Dày 0.8 m) hố đào. Trong nghiên cứu này, toàn bộ hệ GL -46.0m CL TN Cắt cánh (V01) TN Cắt cánh (V07) thống chắn giữ gồm thanh chống ngang, Chen et al. [3] tường chắn, và trụ chống trung tâm với tính Hình 1. Mặt cắt hố đào chất đàn hồi và chảy dẻo sẽ được mô hình để nghiên cứu cơ chế phá hoại của công trình hố Như thể hiện trong hình 2, phá hoại bắt đào Metro Hàng Châu (Trung Quốc) sử dụng đầu từ khu vực đào giai đoạn cuối (giai phương pháp PTHH. đoạn 5) mà không lắp đặt tầng chống cuối (tầng 4). Sau đó, phá hoại lan sang toàn bộ 2. HỐ ĐÀO METRO HÀNG CHÂU khu vực thi công. Tường chắn có chuyển vị hướng vào hố đào rất sâu và bị uốn vỡ thành 2.1. Hình dạng, biện pháp thi công hố 2 đoạn. Mối liên kết giữa tường và hệ chống đào, trụ địa chất, và hệ thống chắn giữ ngang bị hỏng và các trụ chống trung tâm bị Hố đào có kích thước 21.2m x 107.8m và nghiêng về phía tường phải trong hình. Đẩy là một phần trong gói thầu thi công hệ thống trồi của đất dưới đáy hố đào lên tới 2.5m và tàu điện ngầm tại Hàng Châu (Trung Quốc). sụt lún của đường ô tô bên cạnh là Mặt cắt hố đào được mô tả trong hình 1. gần 7.0m. 75
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 chuyển vị tường trái được trình bày trong hình 3. Ta có thể thấy rằng, khi chỉ số ΣMstage tăng từ 98% tới 99% ΣMstage max, chuyển vị tường và đầy trồi của đất tăng không đáng kể. Tuy nhiên, khi ΣMstage đạt giá trị lớn nhất, chuyển vị tường và đất tăng đột biến (tới 0.8m). Chuyển vị lớn nhất của tường nằm gần mực đào cuối cùng (tại cốt -15.7m). Đẩy trồi lớn nhất của đất nằm cách tường trái 4m. Chuyển vị tường, mm 98% ΣMstage max Hình 2. Phá hoại của hố đào -400 0 400 800 99% ΣMstage max 0 ΣMstage max = 0.6652 Tường trái 2.3. Mô hình PTHH Chiều sâu, m -8 800 Đẩy trồi, mm -16 600 Phân tích PTHH được tiến hành cho khu -24 400 vực phá hoại đầu tiên trong hố đào nơi mà -32 200 tầng chống cuối (tầng 4) đã không được lặp -40 Tường trái 0 đặt theo mô hình biến dạng phẳng. Do lớp đất 0 4 8 12 16 20 24 Khoảng cách tới tường, m chính là sét yếu ngập nước, lớp đất này được mô phỏng là vật liệu không thoát nước theo Hình 3. Chuyển vị tường và đẩy trồi của mô hình Mohr - Coulomb với các thông số đất tại giai đoạn đào cuối với các giá trị sau: mô đun Young (Eu), hệ số Poisson ΣMstage khác nhau (νu = 0.495), góc ma sát (φu = 00), và lực dính Hình 4 là biểu đồ tương tác của momen M (cu = su) với su được lấy từ thí nghiệm cắt và lực dọc N của tường và hệ chống trong cánh. Eu được ước lượng sơ bộ theo công các giai đoạn đào. Ta có thể thấy rằng khi thức kinh nghiệm Eu = 450su (Lim et. al., công tác đào được tiến hành từ giai đoạn 1 tới 2010). Các phần tử tấm đàn dẻo được sử 5 (giai đoạn cuối), momen uốn có ảnh hưởng dụng để mô hình thanh chống ngang, tường lớn hơn lực dọc trong ứng xử của tầng chống chắn, và trụ chống trung tâm. 1, 2 và tường chắn do các đường cong nội lực của chúng phát triển dọc theo trục M (trục 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ngang). Mặt khác, vì đường cong nội lực của Khi giai đoạn đào cuối (giai đoạn 5) được tầng chống 3 phát triển gần trục N (trục giả lập, phân tích PTHH chỉ được tiến hành đứng) hơn trục M nên ứng xử của các thanh thành công với 66.52% giá trị tải trọng khai 1 N, kN/m -26000 Tầng chống 1 báo (tạo bởi việc đào bỏ đất trong hố móng). 2 3 -18000 Tầng chống 2 4 Tầng chống 3 Kết quả này được hiển thị bởi chỉ số 5 -2000 Tường 5 ΣMstage max = 0.6652 trong phần mềm máy -1000 4 tính. Có một thực tế là, hố đào đã bị phá hoại 4 3 5 2 34 5 1 2 ngoài công trường khi chỉ có 1 phần hố được -1200 -800 -400 -200 0 0 34 5200 M, kNm/m 400 8001200 đào tới chiều sâu thiết kế. Vì vậy, khi mô 1000 hình đào giai đoạn cuối cho toàn bộ hố, phá BL của tầng chống 1 hoại chắc chắn sẽ xảy ra với tải trọng nhỏ 2000 BL của tầng chống 2 và 3 hơn giá trị khai báo. Điều này đã lý giải cho 18000 BL của tường 26000 kết quả thu được từ phân tích trên. Hình 3 Chú ý: BL là đường bao. trình bày chuyển vị tường và đẩy trồi của đất Tại giai đoạn 5, nội lực tương ứng với ΣMstage max. ở đáy hố móng cho các giá trị 98%, 99%, và 100% ΣMstage max. Do chuyển vị tường trái Hình 4. Biểu đồ tương tác nội lực lớn hơn tường phải trong phân tích nên của tường và hệ chống 76
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 chống này chịu sự chi phối bởi lực dọc. Tường bắt đầu chảy dẻo ở giai đoạn đào 4 trong khi các thanh chống vẫn chưa chảy dẻo. Tại giai đoạn đào 5 (giai đoạn cuối), cả tường và các thanh chống của tầng số 3 đều bị chảy (a) dẻo. Ngược lại, các thanh chống của tầng 1 và 2 vẫn làm việc trong giai đoạn đàn hồi. Tường Tường Hình 5a là số gia chuyển vị của đất và Chú thích: trái phải tường ở bước tính toán cuối cùng của giai Điểm chảy của thanh chống đoạn đào 5 với ΣMstage max (trong 1 giai đoạn Điểm chảy của tường Điểm chảy kéo dài của tường đào, tải trọng khai báo được chia làm nhiều phần và phân tích trong từng bước). Như thể Tường Tường hiện trong hình, do trọng lượng bản thân, đất trái phải sau tường dịch chuyển xuống sâu và hướng vào tường nhưng không qua được qua chân (b) tường. Tường bị ép chuyển vị và chảy dẻo ở vị trí ngang mực đào như đã đánh dấu bằng Mặt phá hoại (Chen et al.) các hình chữ nhật và hình vuông. Do tính bất Hình 5. Biểu đồ số gia chuyển vị (a) và điểm đối xứng của hố đào, tường trái xuất hiện các điểm chảy dẻo nghiêm trọng hơn tường phải chảy dẻo (b) tại giai đoạn đào 5 với ΣMstage max và có thêm điểm chảy dẻo tại vị trí tầng 4. KẾT LUẬN chống thứ 3. Đẩy trồi của đất ở đáy hố đào chủ yếu do chuyển vị hướng vào của tường Căn cứ vào kết quả nghiên cứu trên ta thấy gây ra. Như thể hiện trong khu vực phóng to, phá hoại của hố đào Metro Hàng Châu chuyển vị hướng xuống của tường đã bẻ cong (Trung Quốc) chủ yếu là do việc thiếu lắp đặt các thanh chống ngang nhưng không đủ để tầng chống cuối cùng theo thiết kế. Phá hoại làm chảy dẻo các thanh chống ở tầng 1 và 2. của hố đào bắt nguồn từ sự chảy dẻo của Mặt khác, chảy dẻo của tầng chống 3 (đánh tường chắn, sau đó là chảy dẻo của hệ thanh dấu bởi hình tròn) là do lực dọc trục rất lớn chống và kéo theo dịch chuyển của đất vào truyền từ tường vào. Vì trụ chống trung tâm trong hố đào. được cắm vào cọc khoan nhồi đặt sâu trong địa tầng nên chuyển dịch hướng lên của trụ 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO do tác dụng của đẩy trồi đất là không đáng [1] Chen R.P., Lee Z. C., Chen Y. M., Ou C. Y. kể. Nhận xét này rất khớp với quan sát hiện (2015). Failure investigation at a collapsed trường như ghi nhận ở hình 2. deep excavation in very sensitive organic Hình 5b là biểu đồ điểm chảy dẻo của đất. soft clay.J. Perform. Constr. Facil., Chú ý rằng đây là thời điểm tới hạn của sự 29(3):04014078. hội tụ của nghiệm số với ΣMstage max. Ta có [2] Lim A., Ou C. Y., Hsieh P. G. (2010). thể thấy rằng mặc dù các điểm chảy dẻo của Evaluation of clay constitutive models for analysis of deep excavation under undrained đất phân bố dày đặc ở phía trước và sau conditions.J. Geoeng. ., 5(1):9-20. tường, chúng không phát triển xuống dưới chân tường. Kết quả này nhất quán với quan sát chuyển vị đất mô tả trước đó trong hình 5a. Điều quan trọng nữa là sự phân bố của các điểm chảy dẻo của đất rất khớp với mặt phá hoại được dự đoán từ khảo sát của Chen et. al. (2015) sau khi tai nạn xảy ra. 77

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.