báo cáo lvtn ths 2011
Post on 08-Jun-2015
208 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
ĐẶC TRƯNG HỢP LÝ CỦA VỮA PHUN TRONG VIỆC HẠN
CHẾ LÚN SỤT BỀ MẶT KHI THI CÔNG TUYẾN METRO SỐ 1,
SỬ DỤNG MÁY ĐÀO TUNNEL BORING MACHINE (TBM)
TRONG KHU VỰC ĐẤT YẾU CỦA TP.HCM
KS. NGUYỄN TĂNG THANH BÌNH
15-01-2011Bộ môn Cầu đường
Khoa Kỹ Thuật Xây DựngTrường Đại Học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh
2
(Haidian Subway, Beijing 2007) (The Eastman Tunnel, Hennepin Island 1896)
(Hang Châu, Trung Quôc 2006)
3
4
NỘI DUNG
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
GIẢ THIẾT NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
KẾT QUẢ
Phân tích lún bề mặt chưa có jet-grouting
Giải pháp Sử dụng jet-grouting
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
Độ lún bề mặt do thi công hầm được nhiều tác giả nghiên cứu va
đề xuất công thức tính toán
Độ lún bề mặt ảnh hưởng đến ổn định của các công trình bên trên
Có nhiều giải pháp được đề xuất giảm độ lún nay
Jet-grouting được sử dụng phổ biến
Hiệu quả sử dụng jet-grouting phụ thuộc vao nhiều yếu tô
6
ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU
Độ lún bề mặt do thi công hầm gây hư hại các công trình bên trên.
Tại khu vực Nha hát thanh phô, chỉ cho phép lún bề mặt tôi đa
1cm.
Các nghiên cứu ứng dụng jet-grouting cho các tuyến hầm ở nước
ta chưa được phổ biến, đặc biệt đôi với địa chất của thanh phô Hồ
Chí Minh.
7
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu va tính toán độ lún bề mặt cho tuyến Metro sô 1 khu
vực Nha hát thanh phô.
Các đặc trưng của jet-grouting (modul đan hồi E va bề day kết
cấu δ) ảnh hưởng đến độ lún bề mặt.
8
GIẢ THIẾT NGHIÊN CỨU
Xem như vật liệu đất va vữa phun lam việc theo mô hình Morh
Coulomb
Xem việc thi công vữa phun la lý tưởng
Vữa đạt đủ cường độ tại thời điểm đang xét
Bo qua các tải trọng trên bề mặt
9
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Ham Gauss được sử dụng để tương đương trũng lún bề mặt
2
22ax
y
imS S e
Trong đó: S – độ lún bề mặt đất nền (m)y – khoảng cách ngang tính từ tâm đường hầm(m)
(Peck 1969)
Trong đó Smax được tính theo 3 trường hợp:
Theo HerzogTheo O’ReillyTheo FEM
10
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Theo Herzog 1985:2
max 0.785( )o s
DS Z P
iE
2
ax
0.313 Lm
V DS
i
Trong đó: Smax – độ lún lớn nhất tại bề mặt đất nền (m) - la khôi lượng riêng trung bình của các lớp đất (tấn/m3)Zo – độ sâu đặt hầm tính từ mặt đất đến tim hầm (m)Ps - tải trọng chất thêm (tấn/m)D - đường kính võ hầm (m)E - modul đan hồi trung bình đất nền (tấn/m2)i - khoảng cách từ tim hầm đến điểm uôn của đường cong Grauss (m)VL – Thể tích mất mát đất tính cho 1 mét dai (%)
Phần tử hữu hạn (FEM), sử dụng Plaxis 2D.
Theo O’Reilly 1991:
11
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Sử dụng các thông sô của tuyến hầm va địa chất tại vị trí Nha hát
thanh phô.
Đặc trưng vữa phun sử dụng trong nghiên cứu được thay đổi bao
gồm:
o Modul đan hồi E dao động từ 100 MPa đến 5000 MPa.
o Kích thước hình học của vữa phun từ 0.5 m đến 3.5 m.
12
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Phương án sử dụng jet –groutingĐộ sâu đặt hầm tại Nha hát
(Tai liệu thiết kế 2010, Ban QLDS-DT)
13
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
(FEM)
(Herzog 1985)
(New & O’Reilly 1991)
14
VL
%
Smax
m
Hầm trên Hầm dưới
Herzog O'Reilly FEM Herzog O'Reilly FEM
0.35 0.008 0.467 0.0040 0.004 0.260 0.0041
1.8 0.042 2.400 0.0380
3.5 0.045 2.603 0.0500
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
15
Sử dụng jet-groutingTính toán với VL =0.5 %
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
So sánh kết quả nghiên cứu:
Tan & Ranjith sử dụng các ông thép (E=70GPa), cho hiệu quả giảm lún bề mặt 40-50%
Nghiên cứu nay (với E=5GPa), giảm được 37% độ lún bề mặt
δ=0.4m
δ=3.5m
δ=3.0m
δ=2.5m
δ=2.0m
δ=1.5m
δ=1.0m
δ=0.5m
16
Xác định các đặc trưng jet-grouting tương ứng với độ lún yêu cầu
ỨNG DỤNG
δ=3.5mδ=3.0mδ=2.5m
δ=2.0m
δ=1.5m
δ=1.0m
δ=0.5m
300
Điều kiện sử dụng vữa thực tế trong nước nằm trong phạm vi sau:
o Đường kính cột vữa khoản 0.8 m
o Modul vao khoảng [300;1000] MPa
17
Độ lún bề mặt phụ thuộc vao chiều sâu đặt hầm.
Độ lún bề mặt tăng theo độ tăng của VL
Cường độ vữa phun va bề day của kết cấu jet-grouting ảnh hưởng
lớn đến lún bề mặt.
Địa chất thanh phô Hồ Chí Minh, độ lún bề mặt giảm mạnh khi E
nằm trong [200, 1000] MPa
KẾT LUẬN
18
Sử dụng mô hình Cam Clay
Thay đổi sơ đồ kết cấu vữa
Phân tích bai toán có kể đến quá trình thi công jet-grouting
Kết hợp sô liệu quan trắc trong thi công
KIẾN NGHỊ
19
Bai báo được viết lại từ nghiên cứu nay mang tên:
The characteristics of jet grouting to reduce ground surface
settlement during the metro No. 1 constructed using Tunnel Boring
Machine (TBM) in Ho Chi Minh city, Vietnam
Chuẩn bị gửi đi đăng ký tham dự Hội thảo The World Comgress
on Engineering (WCE) dự định tổ chức ở London tháng 07 năm 2011.
BÀI BÁO KHOA HOC
20
TS. TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG
PGS. TS. LÊ VĂN NAM
ThS. LÊ VĂN CƯỜNG
TS. VŨ XUÂN HOÀ
TS. LÊ BÁ KHÁNH
TS. TRẦN TUẤN ANH
PGS. TS. LÊ THỊ BÍCH THUỶ
Các bạn bè, đồng nghiệp va gia đình
LỜI CẢM ƠN
21
1. Almer, E. C. (2001). "Grouting for Pile Foundation Improvement." PhD Thesis at Delft University of technology.
2. Bzowka (2004). "Computational model for jet-grouting pile-soil interaction." Studia Geotechnica et Mechanica, Polan XXVI(3-4).
3. Coulter, S. and C. D. Martin (2006). "Effect of jet-grouting on surface settlements above the Aeschertunnel, Switzerland." Tunnelling and Underground Space Technology 21(5): 542-553.
4. Glossop, N. H. and M. P. O'Reilly (1982). "Settlement caused by tunnelling through soft marine silty clay." V 14(N 9): 13-16.
5. ITA-AITES, W. R. (2007). "Settlements induced by tunneling in Soft Ground." Tunnelling and Underground Space Technology 22(2): 119-149.
6. Kasper, T. and G. Meschke (2006). "A numerical study of the effect of soil and grout material properties and cover depth in shield tunnelling." Computers and Geotechnics 33(4-5): 234-247.
7. Kasper, T. and G. Meschke (2006). "On the influence of face pressure, grouting pressure and TBM design in soft ground tunnelling." Tunnelling and Underground Space Technology 21(2): 160-171.
8. Mair, R. J., M. J. Gunn, et al. (1981). "Ground movements around Shallow tunnels in soft clay." Proceedings of the International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering 1: 323-328.
9. O'Reilly, M. P. and B. M. New (1982). Settlement aboved tunnels in the United Kingdom - Their magnitude and prediction, Brighton, Engl, Inst of Mining & Metallurgy.
10. Peck, R. B. (1969). "Deep excavations and tunnelling in soft ground." The 7th International Conference Soil Mesh, Mexico City, State of the art 3: 225-290.
11. Tan, W. L. and P. G. Ranjith (2003). "Numerical analysis of pipe group reinforcement in soft ground tunnelling." 16th International Conference.
12. Toan, N. D. (2006). "TBM and Lining -Essential Interface " Master of Science, COREP, Turin, Italy.13. Van, C. L. (2009). "Lún sụt do thi công hầm bằng TBM va kiểm soát khi thi công." Tạp chí Địa Kỹ Thuật 3.14. Van, C. L., G. Leoutssakos, et al. (2008). "Athens Metro - Elliniko Extension TBM Tunnel Construction."
Magazine Geomechnics and Tunnelling(3): 197-206.
TÀI LiỆU THAM KHẢO
22
CÂU HỎI
CÂU HỎI?
23
XIN CẢM ƠN
XIN CẢM ƠN
SỰ CHÚ Ý THEO DỎI
top related