LỜI CẢM ƠN Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, với những kết quả còn rất khiêm tốn trong việc nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn và biện pháp chống đỡ, tác giả của luận văn hy vọng đóng góp một phần nhỏ bé phục vụ thực tế cho lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế và xây dựng các công trình Thủy lợi - Thủy điện đang phát triển mạnh mẽ ở nước ta. Bằng kinh nghiệm thực tế khi tham gia thiết kế và giám sát tại hiện trường công trình thủy điện Sông Côn 2, đã giúp tác giả có thêm nhiều kiến thức thực tế để viết luận văn này. Tác giả đặc biệt xin được bày tỏ lòng cảm ơn tới Thầy giáo - GS. TS. Vũ Trọng Hồng đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn thủy công, thi công, Khoa Công trình - Trường Đại học Thủy lợi, Viện thuỷ điện và Năng lượng tái tạo - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả về các tài liệu, thông tin khoa học kỹ thuật và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho bài luận văn. Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn. Do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế, tác giả rất mong nhận được mọi ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành. Tác giả rất mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ được tác giả phát triển ở mức độ nghiên cứu sâu hơn góp phần đưa những kiến thức khoa học vào phục vụ sản xuất. Tác giả Nguyễn Tiến Dũng BẢN CAM KẾT VỀ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Kính gửi: Ban Giám hiệu trường Đại học Thuỷ Lợi. Khoa Công Trình. Phòng Đào tạo ĐH&SĐH. Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng. Tên tôi là: Nguyễn Tiến Dũng. Ngày tháng năm sinh: 16/09/1980. Học viên cao học lớp: CH18C11, niên khoá: 2010 - 2013, trường Đại học Thuỷ lợi. Tôi viết bản cam kết này xin cam kết rằng đề tài luận văn “Nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn và biện pháp chống đỡ, áp dụng cho hầm dẫn nước thủy điện Sông Côn 2 – tỉnh Quảng Nam” là công trình nghiên cứu của cá nhân mình. Tôi đã nghiêm túc đầu tư thời gian và công sức dưới sự hướng dẫn của GS.TS.Vũ Trọng Hồng để hoàn thành đề tài theo đúng quy định của nhà trường. Nếu những điều cam kết của Tôi có bất kỳ điểm nào không đúng, Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và cam kết chịu những hình thức kỷ luật của nhà trường. Hà nội, ngày … tháng … năm 2013 Cá nhân cam kết Nguyễn Tiến Dũng MỤC LỤC 27TCHƯƠNG 127T 3 27TĐẶC ĐIỂM THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN.27T 3 27T1.1.27T 27TTổng quan phương pháp thi công đường hầm.27T 3 27T1.2.27T 27TĐặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn.27T 11 27T1.2.1.27T 27TPhương pháp đào toàn mặt cắt.27T 11 27T1.2.2.27T 27TPhương pháp mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.27T 11 27T1.2.3.27T 27TPhương pháp đào phân đoạn – NATM27T 12 27T1.2.4.27T 27TTrình tự đào.27T 13 27T1.3.27T 27TẢnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh.27T 14 27T1.3.1.27T 27TLý luận cơ bản về nổ phá.27T 14 27T1.3.2.27T 27TTác dụng của mặt thoáng đối với nổ phá – sự hình thành phễu nổ.27T 15 27T1.4.27T 27TKết luận.27T 18 27TCHƯƠNG 227T 19 27TSỰ HÌNH THÀNH VÒM ĐÁ NỨT NẺ DO NỔ MÌN GÂY RA.27T 19 27T2.1.27T 27TNguyên lý cơ bản về nổ mìn.27T 19 27T2.1.1.27T 27TLý thuyết về sóng nổ.27T 19 27T2.1.2.27T 27TSóng nổ xung kích theo quan điểm thủy khí động học27T 19 27T2.1.3.27T 27TSự hình thành sóng nổ địa chấn theo quan điểm lý thuyết đàn hồi.27T 22 27T2.2.27T 27TSóng xung kích và sóng phản xạ do nổ mìn gây ra.27T 23 27T2.3.27T 27TTác dụng phá hoại của sóng xung kích đến môi trường đá xung quanh. 27T 24 27T2.3.1.27T 27TPhân loại sóng:27T 25 27T2.3.2.27T 27TPhá vỡ đất đá.27T 30 27T2.4.27T 27TKết luận.27T 38 27TCHƯƠNG 327T 39 27TXÁC ĐỊNH VÒM ÁP LỰC DO NỔ MÌN LÊN KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN. 27T 39 27T3.1.27T 27TSự hình thành vòm áp lực trong quá trình đào đường hầm.27T 39 27T3.2.27T 27TCác biện pháp gia cố trong quá trình đào.27T 40 27T3.2.1. Treo (neo, phun bê tông) 43 27T3.2.2.27T 27TKhung chống (bằng gỗ hoặc bê tông cốt thép).27T 43 27T3.3.27T 27TĐặc điểm gia cố kết cấu khung.27T 43 27T3.3.1.27T 27TKết cấu kiểu khung gỗ hình đa giác.27T 43 27T3.3.2.27T 27TKết cấu khung kiểu vòm thép.27T 44 27T3.4.27T 27TXác định áp lực do đất đá tác dụng lên khung chống đỡ.27T 45 27T3.4.1.27T 27TKhi chưa xét đến tác dụng nổ mìn.27T 45 27T3.4.2.27T 27TKhi chỉ xét đến tác dụng nổ mìn.27T 48 27T3.4.3.27T 27TSơ đồ tính toán.27T 51 27T3.5.27T 27TSử dụng phần mềm để giải bài toán.27T 52 27T3.5.1.27T 27TKhái niệm.27T 52 27T3.5.2.27T 27TCác mô hình tính.27T 53 27T3.5.3.27T 27TCác dạng phần tử27T 53 27T3.6.27T 27TKết luận.27T 59 27TCHƯƠNG 427T 60 27TÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ BIỆN PHÁP CHỐNG ĐỠ CHO ĐƯỜNG HẦM THỦY ĐIỆN SÔNG CÔN 2 27T 60 27T4.1.27T 27TGiới thiệu công trình.27T 60 27T4.1.1.27T 27TVị trí công trình.27T 60 27T4.1.2.27T 27TNhiệm vụ của công trình.27T 60 27T4.1.3.27T 27TThông số của công trình.27T 61 27T4.1.4.27T 27TBố trí tuyến năng lượng công trình thuỷ điện Sông Côn 2.27T 64 27T4.2.27T 27TKết quả tính toán.27T 65 27T4.2.1.27T 27TCác tài liệu đầu vào.27T 65 27T4.2.2.27T 27TTính toán.27T 67 27T4.3.27T 27TTính toán kết cấu chống đỡ bằng phần mềm SAP2000.27T 74 27T4.4.27T 27TKết luận.27T 84 27T4.5.27T 27TMột số nhận xét thực tế tại công trường Thủy điện Sông Côn 2, tỉnh Quảng Nam. 27T 84 27T4.5.1.27T 27TChọn tuyến hầm:27T 84 27T4.5.2.27T 27TThiết kế thủy công hầm.27T 84 27T4.5.3.27T 27TTổ chức thi công hầm.27T 85 27T4.5.4.27T 27TMô tả sự cố sụt nóc ngách hầm số 2.27T 85 27TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ27T 89 27TTÀI LIỆU THAM KHẢO.27T 90 DANH MỤC BẢNG BIỂU 27TBảng 2-1: Hệ số KR N R, KR P R trong công thức (2-8), (2-9).27T 29 27TBảng 3-1 – Trị số Ka27T 47 27TBảng 3-2. Trị số của ε.27T 49 27TBảng 3-4. Trị số của Kđ.27T 50 27TBảng 3-5. Hệ số lệch tải.27T 51 27TBảng 4.1: Thông số kỹ thuật công trình27T 61 27TBảng 4.2: Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất đá27T 67 27TBảng 4.3. Chỉ tiêu cơ lý 2 mặt cắt đại diện tính toán27T 68 27TBảng 4.4. Kết quả tính áp lực phân bố đều tác dụng lên 1m hầm27T 75 27TBảng 4.5. Bảng tính toán thép khung chống:27T 83 DANH MỤC HÌNH VẼ 27THình 1.1: Đường hầm thuỷ điện Buôn Kuốp – tỉnh Đăk Lắc27T 7 27THình 1.2: Đường hầm thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng27T 8 27THình 1.3: Đường hầm giao thông qua đèo Hải Vân – tỉnh Thừa Thiên Huế27T 8 27THình 1.4: Đường hầm thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam.27T 9 27THình 1.5: Đường hầm thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An.27T 9 27THình 1.6: Đường hầm thuỷ điện A Lưới – tỉnh Thừa Thiên Huế.27T 10 27THình 1.7: Đường hầm thuỷ điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An.27T 10 27THinh 1.8. Đào đường hầm trên toàn bộ mặt cắt.27T 11 27THinh 1.9. Đào mở một phần mặt cắt rồi hạ bậc.27T 12 27THình 1.10: Sơ đồ tác dụng của nổ phá27T 14 27THình 1.11. Sơ đồ các vùng phá hoại của đất đá khi nổ có một mặt thoáng.27T 16 27THình 1.12. Sơ đồ phễu nổ.27T 17 27THình 2.1: Sơ đồ nổ trên không và các mặt gián đoạn.27T 20 27THình 2.2: Sự thay đổi của áp lực phía sau đầu sóng xung kích27T 21 27THình 2.3. Áp lực của sóng nổ theo thời gian.27T 22 27THình 2.4a: Sự yếu dần của sóng khi lan truyền ra xa.27T 23 27THình 2.4b: Sự yếu dần của sóng khi lan truyền ra xa.27T 23 27THình 2.5. Minh họa sóng cầu và sóng phẳng.27T 26 27THình 2.6. Đồ thị biên độ của sóng nổ theo thời gian.27T 28 27THình 2.7. Các vùng ảnh hưởng khi nổ mìn.27T 29 27THình 2.8. Sơ đồ phá vỡ đất đá đồng chất xung quanh lượng thuốc nổ.27T 30 27THình 2.9. Sơ đồ tạo thành sóng phản xạ ở mặt thoáng.27T 33 27THình 2.10: Sơ đồ xác định các thông số của sóng ứng suất27T 34 27Ttrong đất đá khi nổ lượng thuốc.27T 34 27THình 2.11: Sơ đồ trị số ứng suất khi nổ lượng thuốc trong đất đá nứt nẻ.27T 35 27THình 2.12. Sơ đồ phản xạ của sóng chấn động từ mặt thoáng27T 36 27THình 3.1: Thanh neo phổ thông dính kết bằng vữa xi măng cát.27T 41 27THình 3.2. Hình ảnh sau khi phun bê tông tại hầm dẫn nước Sông Côn 227T 43 27THình 3.3: Dây chuyền công nghệ phun khô, phun ẩm.27T 43 27THình 3.4: Kết cấu kiểu khung gỗ hình đa giác27T 44 27THình 3.5: Kết cấu khung kiểu vòm thép27T 45 27THình 3.6. Khung chống kiểu vòm thép tại hầm dẫn thủy điện Nậm Mu.27T 45 27THình 3.7: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá do hình thành vòm cân bằng.27T 46 27THình 3.8: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá của riêng nổ mìn.27T 48 27THình 3.9a: Sơ đồ tính toán áp lực đất đá tác dụng lên kết cấu chống đỡ sau khi nổ mìn. 27T 51 27T- Nếu coi gần đúng các lực tác dụng lên kết cấu chống đỡ là áp lực đều thì ta có sơ đồ: 27T 52 27THình 3.9b: Sơ đồ lực phân bố đều tác dụng lên kết cấu chống đỡ sau khi nổ mìn.27T 52 27THình 3.10a: Phần tử thanh 2 nút Hình 3.10b: Phần tử thanh 3 nút27T 54 27THình 3.11a: Phần tử dầm 2 nút Hình 3.11b: Phần tử dầm 3 nút27T 54 27THình 3.12 - Sơ đồ chịu lực tổng quát của phần tử.27T 56 27THình 3.13 - Sơ đồ giải bài toán theo phương pháp PTHH.27T 58 27THình 4.1- Sơ đồ áp lực lên kết cấu chống đỡ.27T 68 27THình 4.3- Sơ đồ áp lực đều lên kết cấu chống đỡ.27T 71 27THình 4.4- Sơ đồ áp lực lên kết cấu chống đỡ.27T 72 27THình 4.5- Sơ đồ áp lực đều lên kết cấu chống đỡ.27T 73 27THình 4.6 – Mô phỏng tổ hợp tải trọng lên khung chống Mặt cắt 1:27T 75 27TMặt cắt 1:27T 76 27THình 4.7. Chuyển vị khung chống27T 76 27THình 4.8. Mô men M3327T 77 27THình 4.9. Lực dọc N27T 78 27THÌnh 4.10. Chuyển vị khung chống27T 79 27THình 4.11. Mô men M3327T 80 27THình 4.12. Lực dọc N27T 81 27THình 4.13. Tác giả (bên trái) cùng đồng nghiệp khi tham gia giám sát27T 86 27Tthi công đường hầm dẫn nước Sông Côn 2.27T 86 27THình 4.14. Hàn khung thép tại công trường27T 87 27THình 4.15. Đào và gia cố tạm bằng thép I16.27T 87 27THình 4.16. Một đoạn hầm sau khi đã gia cố tạm.27T 88 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Đề tài: Do có tính ưu việt hơn hẳn là tiết kiệm diện tích chiếm đất, ít tác động đến môi trường, rút ngắn chiều dài tuyến công trình so với việc đào kênh dẫn, làm đường ống hay làm đường nên ở nước ta hiện nay, việc nghiên cứu đường hầm đang rất được quan tâm. Với đặc điểm địa chất thường không đồng nhất nên để đảm bảo an toàn khi thi công qua các vùng địa chất khác nhau là cực kỳ quan trọng. Trong luận văn này, học viên ứng dụng phần mềm, mô phỏng sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn, từ đó đưa ra biện pháp chống đỡ cho phù hợp để an toàn và giảm chi phí cho công tác thi công. Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, phù hợp để áp dụng vào công trình thực tế là Thuỷ điện Sông Côn 2 – Tỉnh Quảng Nam, và các công trình tương tự khác. 2. Mục đích của Đề tài: - Nghiên cứu sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn. - Mô hình hóa và giải quyết bài toán mô hình bằng phần mềm. - Các tính toán được cụ thể hoá tại đường hầm dẫn nước của công trình thuỷ điện Sông Côn 2, tỉnh Quảng Nam. 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp tài liệu nghiên cứu đã có trong và ngoài nước về vấn đề thi công đường hầm. Nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn để mô tả vòm áp lực do nổ mìn. Sử dụng phần mềm SAP 2000 để tính toán. 4. Kết quả dự kiến đạt được: Xác định được giới hạn sự hình thành vòm áp lực do nổ mìn, từ đó đưa ra kết cấu chống đỡ. 5. Nội dung của luận văn: 2 CHƯƠNG 1 Đặc điểm thi công đường hầm bằng phương pháp nổ mìn. 1.1. Tổng quan phương pháp thi công đường hầm 1.2. Đặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn 1.3. Ảnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh. 1.4. Kết luận. CHƯƠNG 2 Sự hình thành vòm đá nứt nẻ do nổ mìn gây ra. 2.1. Nguyên lý cơ bản về nổ mìn. 2.2. Sóng xung kích và sóng phản xạ do nổ mìn gây ra. 2.3. Tác dụng phá hoại của sóng xung kích đến môi trường đá xung quanh. 2.4. Kết luận. CHƯƠNG 3 Xác định vòm áp lực do nổ mìn lên kết cấu chống đỡ và phương pháp tính toán. 3.1 Sự hình thành vòm áp lực trong quá trình đào đường hầm 3.2 Các biện pháp gia cố trong quá trình đào. 3.3 Đặc điểm gia cố kết cấu khung. 3.4 Xác định áp lực do đất đá tác dụng lên khung chống đỡ. 3.5 Sử dụng phần mềm để giải bài toán. 3.6 Kết luận. CHƯƠNG 4 Áp dụng phương pháp tính toán và biện pháp chống đỡ cho đường hầm Thủy điện Sông Côn 2 4.1 Giới thiệu công trình. 4.2 Kết quả tính toán. 4.3 Tính toán kết cấu chống đỡ bằng phần mềm. 4.4 Kết luận. 3 CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN. 1.1. Tổng quan phương pháp thi công đường hầm. Đường hầm là một loại công trình ngầm (những loại khác thuộc công trình ngầm như nhà máy ngầm, thành phố ngầm, bãi chứa xe, thư viện, hầm trú ẩn, kho nước, kho xử lý chất phóng xạ ). Bản thân đường hầm chỉ là một không gian dài, nằm ngang hoặc gần ngằm ngang, tiếp xúc với mặt đất ở hai đầu hầm. Quá trình đào hầm phải mở thêm cửa hầm phụ để đào thêm gương hầm, các giếng đứng tiếp xúc với mặt đất chỉ ở trên đỉnh để vận chuyển người vào lò, các giếng nghiêng tiếp xúc với mặt đất chỉ một đầu nhằm vận chuyển một số kết cấu, vật liệu phục vụ chống đỡ, hoặc lò mù, không tiếp xúc với mặt đất với mục đích chính là thăm dò khối đá trên nóc hầm. Ngoài ra có trường hợp phải đào thêm những khoang, buồng, những hầm phụ để tháo lắp các bộ phận của máy đào hầm TBM, chỗ chuyển tuyến cho xe vận chuyển bằng đường ray v.v Với đặc thù trên, phương pháp thi công đường hầm có những yêu cầu cá biệt so với thi công trên mặt đất: - Công nghệ thi công hầm: +Kiểm tra địa hình: Kiểm tra sự phù hợp tuyến đường hầm với tọa độ trên mặt đất phải sử dụng máy đo kinh vĩ, định vị bằng vệ tinh Global Positional System (GPS), thiết bị đo cao độ, vẽ bằng máy tính, hệ thống thông tin địa lý Geographic Information System (GIS), thiết bị kiểm tra dạng Robot. Hình dạng của mặt cắt hầm cũng như tuyến hầm phải kiểm tra để đảm bảo trùng với tuyến đường, hình dạng vỏ hầm phải đảm bảo độ dày. Công tác trắc địa trong quá trình đào theo phương pháp đào khác nhau có quy trình và thiết bị khác nhau như đào từ cửa vào, đào hầm từ một giếng lò bao gồm chuyển tuyến và cao độ từ mặt đất xuống dưới hầm +Phương pháp thi công: 4 Những công đoạn khoan, nổ, thông gió, xúc, chuyển, chống đỡ tạm, thi công vỏ hầm .v.vv đều phải tiến hành theo phương pháp tuần tự, hậu quả là thời gian thi công dài. Thí dụ thủy điện Hòa Bình, công trình ngầm dài 14.200m, khối lượng đào đất đá ngầm 1.177.000m P 3 P, thi công trên 10 năm (1981-1994). Đòi hỏi thiết bị chuyên dùng riêng: máy khoan có nhiều mũi, có thể thay đổi cần khoan theo chiều cao, dài, góc, các loại máy đào tùy theo yêu cầu như máy đào dạng khiên khi qua lớp trầm tích dưới đáy sông, máy đào tự cắt và xúc (TBM), máy đào giếng đứng kiểu Robin - Tổ chức thi công hầm: Việc liên hệ giữa đường hầm với các đơn vị trên mặt đất chỉ qua 2 cửa hầm, rất khó cho việc tăng thêm thiết bị, tăng thêm người, tăng thêm vật tư vì không gian chật hẹp. Muốn tăng tiến độ thi công chỉ có cách mở thêm cửa hầm phụ. Ví dụ thủy điện Hòa Bình có đoạn hầm phải mở tới 9 cửa phụ. Hạn chế hoạt động trong hầm do yêu cầu hạn chế khí độc thải ra (số lượng xe máy, số công nhân trong một ca), tránh ảnh hưởng đến kết cấu công trình đã thi công phần trước hoặc kề bên (khống chế lượng thuốc nổ mìn của quy mô một vụ nổ). - Ảnh hưởng của điều kiện địa chất, địa chất thủy văn. +Những thách thức về địa chất trong thi công: Trong thi công hở, các hố khoan thăm dò được tiến hành trực tiếp trên móng công trình, còn thi công ngầm các hố khoan không trực tiếp vào gương đào mà chỉ nằm trên nóc hầm. Mọi chỉ tiêu tính toán đều suy từ các nõn khoan trên, nên rất dễ dẫn đến sai lầm. +Kiểm tra địa chất, địa chất thủy văn: Yêu cầu kiểm tra phải tiến hành trước khi đào, trong khi đào, sau khi xây dựng vỏ hầm. [...]... 1.3: Đường hầm giao thông qua đèo Hải Vân – tỉnh Thừa Thiên Huế 9 Hình 1.4: Đường hầm thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam Hình 1.5: Đường hầm thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An 10 Hình 1.6: Đường hầm thuỷ điện A Lưới – tỉnh Thừa Thiên Huế Hình 1.7: Đường hầm thuỷ điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An 11 1 .2 Đặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn Thi công đường hầm bằng phương pháp nổ mìn là phương pháp truyền... chứ không hình thành phễu nổ Khối thuốc lúc này gọi là bao thuốc nổ om Về phương pháp nổ mìn còn chia ra: 18 - Nổ mìn lỗ nông - Nổ mìn lỗ sâu - Nổ mìn bầu - Nổ mìn hầm Đối với thi công đường hầm người ta thường dùng phương pháp nổ mìn lỗ nông Việc bố trí nổ mìn đào hầm thường sử dụng 3 loại lỗ mìn - Lỗ mìn rãnh: để tạo mặt thoáng - Lỗ mìn phá: để phá đá - Lỗ mìn sửa hay viền: để tạo gương hầm có đường... 7 Thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng và Bình Thuận: Đường hầm dẫn nước có đường kính D =4,5m; dài 11 .25 4m Thuỷ điện Bản Vẽ – tỉnh Nghệ An: Sử dụng 2 đường hầm dẫn nước có đường kính D = 6,5m, tổng chiều dài 1 .29 0m (mỗi hầm dài 645m) Thuỷ điện A Vương – tỉnh Quảng Nam: Đường hầm dẫn nước có đường kính D = 6,2m, tổng chiều dài là 4851m trong đó đường hầm dẫn nước dài 4365m, đường hầm ngách thi công dài... khối lượng công việc nặng nhọc cho người và máy móc , thì nhược điểm là gây biến dạng cho đất đá ở xung quanh, sóng do nổ mìn có thể sẽ gây ra ảnh hưởng phá hoại tới môi trường và các công trình lân cận Để tìm hiểu sâu hơn khi thi công công trình ngầm bằng phương pháp nổ mìn, sẽ được giới thiệu ở chương sau 19 CHƯƠNG 2 SỰ HÌNH THÀNH VÒM ĐÁ NỨT NẺ DO NỔ MÌN GÂY RA 2. 1 Nguyên lý cơ bản về nổ mìn 2. 1.1 Lý... Thuỷ điện Xêkaman 3 Đường hầm dẫn nước có đường kính 4m, tổng chiều dài 7360m Thủy điện Hủa Na – tỉnh Nghệ An (đang xây dựng): Công suất 180MW, đường hầm dẫn nước có đường kính 7,3m, chiều dài 3. 826 m Dưới đây là một số hình ảnh về công trình ngầm đã và đang được xây dựng ở Việt Nam: Hình 1.1: Đường hầm thuỷ điện Buôn Kuốp – tỉnh Đăk Lắc 8 Hình 1 .2: Đường hầm thuỷ điện Đại Ninh – tỉnh Lâm Đồng Hình. .. tác dụng của áp lực thặng dư gọi là chu kỳ của sóng được ký hiệu là t Trong các vụ nổ với khối lượng chất nổ lớn thì áp lực của sóng nổ sẽ càng nhiều chu kỳ tắt nhanh với những đợt nén, nở nối tiếp nhau (hình 2- 3) Trong tính toán thường ta chỉ chú ý đến 2 đợt nén nở đầu tiên vì biên độ áp lực vùng này lớn hơn các vùng sau rất nhiều 22 P - - t1 Po=1 + + t1 - t2 t2 t3 t + t3 Hình 2. 3 Áp lực của sóng nổ. .. sóng xung kích có thể biểu diễn như (hình 2. 2) 21 P + R - P S + t - Hình 2. 2: Sự thay đổi của áp lực phía sau đầu sóng xung kích ∆P: Áp lực thặng dư t: Thời gian tác dụng của áp lực thặng dư S: Sung lực toàn phần của áp lực tại thời điểm đang xét λ: Chiều dài của vùng nén (bước sóng xung kích) Biểu đồ của sóng xong kích gồm các vùng áp lực thặng dư dương (vùng nén) và âm (vùng nở) Chiều dài vùng nén... số tác dụng nổ phá và ký hiệu là n: n= r W (1.1) Khi n > 1 người ta gọi là nổ mìn văng mạnh Phễu nổ trong trường hợp này gọi là phễu nổ văng mạnh và khối thuốc nổ tương ứng được gọi là bao thuốc nổ mạnh Khi n = 1 có nổ mìn văng tiêu chuẩn Phễu nổ lúc này được gọi là phễu nổ tiêu chuẩn và khối thuốc nổ là bao thuốc tiêu chuẩn Khi 0,75 < n < 1 là nổ mìn văng yếu Phễu nổ là phễu phễu nổ văng yếu và khối... đó: ρ (2- 1) (2- 2) Hệ số đàn hồi, phụ thuộc vào môi trường; α: E= ρ E 1 α : Suất đàn hồi của môi trường; ρ: Khối lượng riêng của môi trường; G: Suất trượt của môi trường - Chu kỳ và tần số Chu kỳ T và tần số f của sóng nổ là chu kỳ và tần số dao động của các phần tử môi trường: 27 T= 2 6, 72 = ω (2- 3) ω 02 − β 2 1 2 = 1,59 ω0 − β 2 T f = (2- 4) Trong đó: ω: Tần số góc ω0 : ω = ω 02 − β 2 (2- 5) k m 2 = r... 1,6 Công thức ước tính bề rộng nóc hầm tối đa không cần chống: B max =2ESR.Q0,4 R R P Công thức tính áp lực chống đỡ nóc hầm cố định P n =2J n 1/2Q-1/3/3J r R 1 .2. 4 Trình tự đào + Khoan lỗ mìn + Công tác nổ phá + Thông gió + Dọn và vận chuyển đá trong đường hầm + Chống đỡ và thi công vỏ bê tông R R RP P P P R R 14 1.3 Ảnh hưởng của nổ mìn đến chất lượng khối đá xung quanh 1.3.1 Lý luận cơ bản về nổ . ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN .27 T 3 27 T1.1 .27 T 27 TTổng quan phương pháp thi công đường hầm. 27 T 3 27 T1 .2. 27T 27 TĐặc điểm đào đường hầm bằng phương pháp nổ mìn. 27 T 11 27 T1 .2. 1 .27 T 27 TPhương pháp. thành phễu nổ. 27 T 15 27 T1.4 .27 T 27 TKết luận .27 T 18 27 TCHƯƠNG 22 7T 19 27 TSỰ HÌNH THÀNH VÒM ĐÁ NỨT NẺ DO NỔ MÌN GÂY RA .27 T 19 27 T2.1 .27 T 27 TNguyên lý cơ bản về nổ mìn. 27 T 19 27 T2.1.1 .27 T 27 TLý. đất đá .27 T 30 27 T2.4 .27 T 27 TKết luận .27 T 38 27 TCHƯƠNG 327 T 39 27 TXÁC ĐỊNH VÒM ÁP LỰC DO NỔ MÌN LÊN KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN. 27 T 39 27 T3.1 .27 T 27 TSự hình thành vòm áp lực trong