chương 1. Trong hộp thoại tính toán các thông số, nhập các giá trị sau: Độ bền nén 1 trục nguyên khối UCS = 7, GSI = 15, mi = 10. Bạn sẽ thấy các giá trị đầu ra của khối đá là: + Mô đun đàn hồi E = 352,817 MPa + Độ bền nén đơn trục n = 0,46927 MPa + Góc ma sát trong của khối đá = 25,63940. Trước khi bạn chọn <OK> chú ý bên cạnh hộp thay đổi dữ liệu là nút “Pick”.
Bất cứ khi nào bạn thấy biểu tượng này hiện ra trong chương trình RocSupport, có nghĩa là dữ liệu có thể được chọn hoặc tính toán từ bảng biểu hoặc đồ thị. Hãy xem ví dụ sau: Trong hộp thoại tính toán các thông số, chọn nút “Pick” bên cạnh hộp giá trị GSI. Bạn sẽ thấy bảng GSI cho phép xác định giá trị của GSI trên cơ sở cấu trúc đá và các điều kiện bề mặt khe nứt. Bảng xác định giá trị GSI trong RocSupport.
(Hoek, 1998) Chú ý: + Nếu di chuyển chuột trên bảng, giá trị GSI sẽ hiện ra bên cạnh con trỏ tại điểm đó. + Nếu nhấp chuột tại bất kỳ điểm nào trên bảng, giá trị GSI sẽ được hiện lên ở hộp giá trị GSI ở trên bảng GSI. + Bạn cũng có thể thay đổi giá trị này nếu cần thiết. Ý nghĩa và nguồn gốc của chỉ số độ bền địa chất GSI sẽ không được mô tả chi tiết trong tài liệu này.
Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng, thông số GSI không cần thiết phải tuyệt đối chính xác, có thể sử dụng khoảng giá trị của thông số này trong phân tích. Để biết thêm thông tin hãy xem ở tài liệu Hoek và nnk (1995) hoặc Hoek (2004). Bây giờ chọn nút “Pick” bên cạnh hộp giá trị “Intact Rock Constant mi”, bạn sẽ thấy hộp thoại hiện ra cho phép bạn chọn giá trị cho mi trên cơ sở loại đá. Hộp thoại lựa chọn giá trị mi Sử dụng hộp thoại này như sau: + Chọn loại đá từ danh sách ở bên trái hộp thoại và giá trị mi tương ứng sẽ tự động được hiện lên ở ô giá trị của hộp thoại.
+ Nếu muốn, bạn có thể lọc bớt danh sách bằng cách chọn loại đá trong hộp thoại Checkboxes, sau đó chọn loại đá. Khi đó trên hộp thoại chỉ hiện lên những loại đá theo yêu cầu của bạn ở trong danh sách. Sau khi quyết định chọn giá trị mi, chọn nút <OK> trong hộp thoại Pick Mi Value để đóng lại. Chọn OK trong hộp thoại Parameter Calculator để quay trở về hộp thoại Tunnel and Rock Parameters.
Chương trình sẽ tự động tính toán các giá trị mô đun đàn hồi, độ bền nén và góc ma sát trong và hiện ra kết quả trong hộp thoại Tunnel and Rock Parameters. Chú ý các phần số thập phân của mỗi thông số sẽ được làm tròn. Tính toán Bây giờ chúng ta đã nhập tất cả những dữ liệu cần thiết trong hộp thoại Tunnel and Rock Parameters. Để ghi lại những thông số vừa nhập và chạy chương trình tính toán bạn phải chọn nút Apply.
Tất cả kết quả phân tích cho đường đặc tính khối đá và đường hầm sẽ được thay đổi bằng những kết quả mới. Đóng hộp thoại bằng cách chọn nút Close hoặc X ở góc trên bên phải của hộp thoại. Chú ý rằng bạn phải chọn nút Apply để ghi lại dữ liệu và chạy chương trình phân tích. Nếu bạn chọn nút Close trước mà không chọn nút Apply, điều này sẽ làm mất tất cả những dữ liệu mà bạn vừa mới nhập và những dữ liệu ban đầu sẽ không thay đổi trên màn hình.
Phân tích kết quả (chưa có vỏ chống) Nếu bạn chưa xem được kết quả, hãy đóng của sổ Tunnel Section lại. Phóng to mô hình bằng cách chọn chức năng Zoom All hoặc phím F2. Chọn: View Tunnel Section Zoom All Có thể thấy tóm tắt các thông số được đưa ra trong Project Info Textbox như sau: + Bán kính vùng dẻo (không có vỏ chống) = 13,8 m + Độ hội tụ cuối cùng của CTN = 2%. Kết quả phân tích không có vỏ chống Độ hội tụ của CTN không chống là 2%, do đó CTN này thuộc nhóm B trong bảng phân loại để xác định sơ bộ kết cấu chống (ở phần phụ lục).
Theo bảng phân loại này, kết cấu chống cho khối đá đang phân tích bao gồm neo và bê tông phun. Xem phụ lục để biết thêm thông tin chi tiết. Đường đặc tính khối đá Để xem đường cong đặc tính khối đá, chọn Ground Reaction từ thanh công cụ hoặc từ thực đơn Analysis. Chọn: Analysis Ground Reaction Hình 3.
Đường cong đặc tính khối đá của ví dụ 1 Theo mặc định, trục X của đường cong đặc tính khối đá biểu diễn độ hội tụ của CTN (%). Trục X cũng có thể biểu diễn biến dạng của CTN bằng cách nhấn chuột phải và chọn Display Option hộp thoại mới sẽ xuất hiện như sau: Chọn Wall Displacement, khi đó trục X sẽ biểu diễn biến dạng của CTN thay vì biểu diễn độ hội tụ của CTN. Chọn <Apply> <Close>. Thêm vỏ chống Bây giờ hãy thêm kết cấu neo để gia cố khối đá và tìm hiểu ảnh hưởng của chúng lên CTN.
Để thêm kết cấu kết cấu chống, chọn Support Parameters từ thanh công cụ hoặc thực đơn Analysis. Chọn: Analysis Support Parameters Hình 3. Hộp thoại các thông số kết cấu chống Dựa trên kết quả phân tích cho CTN không có vỏ chống, loại vỏ chống nào là phù hợp cho CTN này? Như mô tả trong phần phụ lục, độ hội tụ của CTN không chống trong ví dụ này là 2%, thuộc nhóm B. Để giữ ổn định cho CTN có thể sử dụng neo và bê tông phun để kết cấu chống.
Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng neo gia cố có đường kính 34mm với mạng neo 1x1m. Kết cấu chống được lắp đặt ở khoảng cách 3m tính từ gương đào. Thêm neo vào mô hình như sau: 1. Chọn hộp đánh dấu Add Support bên dưới Rockbolts tab.
Sử dụng neo 34mm như mặc định trong danh sách loại neo 3. Sử dụng mạng neo mặc định = 1x1m. Nhập khoảng cách tới mặt gương = 3m. Chọn nút Apply để ghi lại các thông số kết cấu chống bạn vừa nhập và chạy chương trình phân tích.
Hộp thoại sẽ hiện ra như trên hình 3. Sau khi nhập các thông số như trên, nhấn chuột vào <Apply> và <Close>. Các thông số kết cấu chống neo cho ví dụ 1 Biến dạng và áp lực kết cấu chống lớn nhất Trước khi đóng hộp thoại Support Parameters, chúng ta xem xét các thông số được hiện ra trên màn hình: + Những giá trị này không thể thay đổi, chúng được định nghĩa và tính toán (Hoek, 1999b) trên cơ sở các thông số kết cấu chống vừa chọn. + Khi cho trước đường kính CTN, áp lực kết cấu chống lớn nhất phụ thuộc vào loại kết cấu chống được chọn và khoảng cách giữa các khung chống (đối với khung chống thép) hoặc khoảng cách trong mạng (đối với mạng neo).
+ Biến dạng lớn nhất chỉ phụ thuộc vào loại kết cấu chống được chọn mà không chịu ảnh hưởng của khoảng cách giữa các khung chống hay khoảng cách mạng. + Nếu không sử dụng những loại kết cấu kết cấu chống có sẵn trong chương trình (neo, khung thép hoặc bê tông phun) người sử dụng có thể tự định nghĩa các loại kết cấu chống trong hộp thoại Support Parameters. Hãy xem trong phần trợ giúp của chương trình RocSupport để biết thêm thông tin về cách định nghĩa các loại kết cấu kết cấu chống khác. + Có thể kết hợp các loại kết cấu kết cấu chống khác nhau (ví dụ kết hợp neo và bê tông phun) trong cùng một bài toán.
Trong ví dụ này, với các thông số kết cấu chống đã được nhập sẽ tính được áp lực kết cấu chống lớn nhất = 0,354 MPa và biến dạng lớn nhất 59,25mm. Bây giờ đóng hộp thoại Support Parameters (chắc chắn rằng bạn đã chọn nút Apply trước khi chọn nút Close), chúng ta sẽ phân tích kết quả sử dụng kết cấu chống cho CTN. Kết quả phân tích (có kết cấu kết cấu chống) Nếu cửa sổ Tunnel Section chưa được kích hoạt, hãy chọn Tunnel Section từ thanh công cụ hoặc thực đơn Analysis để xem mặt cắt ngang CTN và tóm tắt kết quả phân tích. Kết quả phân tích khi chống bằng neo Chú ý rằng bây giờ sẽ có 2 bán kính biên vùng dẻo hiện ra trên màn hình (đường nét đứt).
Đường biên phía trong biểu diễn vùng dẻo (vùng bóng) xung quanh CTN khi kết cấu chống được lắp đặt. Đường biên phía ngoài vẽ vùng dẻo khi CTN không có kết cấu kết cấu chống. Khi di chuyển chuột đến vùng bóng, sẽ xuất hiện dòng thông tin “bán kính vùng dẻo: 10,01 m”. khi di chuyển chuột ra ngoài đường biên sẽ xuất hiện dòng thông tin “bán kính vùng dẻo không kết cấu chống: 13,77 m”.
Tóm tắt kết quả phân tích được thể hiện trong Project Info textbox với các thông số sau: + Hệ số an toàn + Áp lực kết cấu chống được huy động + Bán kính vùng dẻo (giảm từ 13,8m xuống 10,0m khi có kết cấu kết cấu chống). + Độ hội tụ của CTN (giảm từ 2,0% xuống 0,99% khi có kết cấu chống). Hệ số an toàn Hệ số an toàn khi sử dụng kết cấu kết cấu chống neo là 1,84. Áp lực kết cấu chống huy động Áp lực kết cấu chống huy động chính là áp lực kết cấu chống được xác định từ giao điểm của đường đặc tính khối đá và đường đặc tính kết cấu chống như trên hình 3.
Khi hệ số an toàn lớn hơn 1, giá trị này luôn luôn nhỏ hơn áp lực kết cấu chống lớn nhất. Bán kính vùng dẻo Khi sử dụng neo làm kết cấu chống, bán kính vùng dẻo sẽ giảm từ 13,8m xuống 10,0m. Chú ý về chiều dài neo: Mặc dù chiều dài neo không được nhập vào trong phân tích của RocSupport (kết cấu chống được mô hình tương đương với áp lực phân bố đều bên trong), bán kính vùng dẻo là cơ sở để tính toán chiều dài neo cần thiết. Để neo làm việc có hiệu quả, neo phải được cắm sâu vào trong vùng đá không bị phá hủy, có nghĩa là chiều dài neo được chọn trên cơ sở vùng biến dạng dẻo.
Theo mặc định, chiều dài neo trong RocSupport được tự động kéo dài thêm 2,0m trên cơ sở bán kính vùng dẻo khi vẽ neo trên màn hình. Ở ví dụ hiện tại chiều dài neo xấp xỉ 6m. Giá trị mặc định 2m có thể thay đổi trong Section View trong hộp thoại Display Options. Đường đặc tính khối đá và đường đặc tính kết cấu chống Bây giờ chọn Ground Reaction để xem thể hiện của đường đặc tính khối đá và đường cong đặc tính kết cấu chống trên cùng một đồ thị.