Nghiên cứu kết cấu chống đỡ cho hầm thủy điện tại Yên Bái

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG HẦM THỦY CÔNG

1.1. Tình hình xây dựng đường hầm thủy công ở Việt Nam

1.2. Các vấn đề gặp phải khi xây dựng đường hầm qua đoạn có địa chất xấu

1.3. Các nghiên cứu tính toán kết cấu, biện pháp gia cố, thi công đường hầm

1.3.1. Các phương pháp thi công đào đường hầm

1.3.2. Các phương pháp gia cố, chống đỡ tạm thời khi đào hầm gặp phải địa chất yếu

1.3.2.1. Gia cố dạng treo

1.3.2.2. Gia cố dạng chống

1.3.2.3. Gia cố vượt trước

1.3.3. Các nghiên cứu về tính toán kết cấu lớp lót đường hầm

1.3.3.1. Phương pháp cơ học kết cấu (tính toán vòm kín)

1.3.3.2. Phương pháp cơ học vật rắn biến dạng

1.3.3.3. Phương pháp số trong tính toán lớp lót đường hầm

1.4. Phạm vi nghiên cứu của luận văn

1.5. Kết luận Chương 1

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ TẠM THỜI KHI ĐÀO HẦM QUA VÙNG ĐẤT YẾU

2.1. Khái niệm vùng đất yếu trong thi công đường hầm

2.2. Hiện tượng Karst

2.3. Các giải pháp thi công đào hầm qua vùng đất yếu

2.3.1. Khoan lỗ thăm dò

2.3.2. Lựa chọn biện pháp chống đỡ

2.3.3. Dự báo các sự cố có thể xảy ra và đề ra giải pháp

2.4. Tải trọng tác dụng lên đường hầm

2.4.1. Các tải trọng và tổ hợp tải trọng

2.4.2. Lực kháng dính tính của đá

2.4.2.1. Áp lực nước

2.4.2.2. Áp lực phun vữa

2.4.2.3. Ứng suất nhiệt

2.4.2.4. Lực động đất

2.5. Tính toán kết cấu sườn chống tạm thời

2.5.1. Phương pháp tính toán kết cấu

2.5.2. Xác định ngoại lực trong phạm vi vỉ chống (trường hợp thi công)

2.5.3. Tính toán nội lực trong vỉ chống

2.5.4. Lựa chọn mặt cắt của vỉ chống

2.5.5. Nghiên cứu quan hệ giữa môđun chống uốn của sườn chống với tải trọng và kích thước hầm

2.5.6. Chế tài liệu nghiên cứu

2.5.7. Kết luận Chương 2

3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CHO HẦM THỦY ĐIỆN VĂN CHẤN - YÊN BÁI

3.1. Giới thiệu công trình

3.1.1. Vị trí công trình

3.1.2. Các thông số chính

3.1.3. Quy mô các hạng mục công trình

3.2. Các thông số tính toán đường hầm

3.2.1. Các thông số chính của hầm dẫn nước

3.2.2. Mô tả địa chất khu vực đứt gãy

3.2.3. Các chỉ tiêu cơ lý của đất đá khu vực đứt gãy

3.3. Giải pháp đào hầm qua đoạn có địa chất xấu

3.3.1. Tính toán sườn chống tạm thời

3.3.2. Biện pháp đào hầm qua vùng đất yếu

3.3.3. Tính toán kết cấu lớp lót hầm có địa chất yếu

3.3.3.1. Trường hợp tính toán

3.3.3.2. Các lực tác dụng lên vỏ hầm tại khu vực đất yếu

3.3.3.3. Sơ đồ lực tác dụng tại khu vực đứt gãy

3.3.3.4. Các mô hình tính toán

3.4. Phương pháp tính toán

3.4.1. Tính nội lực trong lớp lót

3.4.2. Tính toán cốt thép

3.5. Kết quả tính toán

3.6. Kết luận Chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

I. Tổng quan về xây dựng hầm thủy công

Nghiên cứu về kết cấu hầm thủy điện tại Yên Bái bắt đầu với việc phân tích tình hình xây dựng đường hầm thủy công ở Việt Nam. Đường hầm thủy công không chỉ có vai trò quan trọng trong việc dẫn nước mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và hiệu quả của các công trình thủy điện. Trong bối cảnh Việt Nam, nhiều công trình đã được xây dựng, nhưng không phải tất cả đều được xây dựng trên nền đá tốt. Việc gặp phải địa chất xấu là một thách thức lớn, đòi hỏi các biện pháp chống đỡ hầm thủy điện phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn trong quá trình thi công và vận hành. Các phương pháp thi công, như khoan nổ hay sử dụng máy đào, cần được áp dụng linh hoạt tùy theo điều kiện địa chất cụ thể. Những nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc lựa chọn đúng phương pháp thi công và kỹ thuật xây dựng hầm không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí cho các dự án thủy điện.

II. Các vấn đề gặp phải khi xây dựng hầm qua đoạn có địa chất yếu

Trong quá trình thi công, địa chất yếu có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng. Đứt gãy kiến tạo là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự không ổn định của đường hầm. Khi thi công qua các vùng địa chất yếu, cần phải áp dụng các biện pháp gia cố và chống đỡ tạm thời để đảm bảo an toàn. Việc không có giải pháp đối phó kịp thời có thể dẫn đến sự cố sụt lún, gây thiệt hại lớn về tài sản và tính mạng con người. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc dự báo và đánh giá chính xác các khu vực có địa chất yếu là rất quan trọng. Các phương pháp như khoan lỗ thăm dò, lựa chọn biện pháp chống đỡ và dự báo các sự cố có thể xảy ra cần được thực hiện trước khi bắt đầu thi công. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro mà còn đảm bảo tiến độ thi công của toàn bộ công trình.

III. Nghiên cứu tính toán kết cấu và biện pháp gia cố

Nghiên cứu này tập trung vào tính toán kết cấu và các biện pháp gia cố cho hầm thủy điện Văn Chấn. Việc xác định các tải trọng tác động lên hầm và lực kháng của đá là rất quan trọng trong quá trình thiết kế. Các phương pháp tính toán hiện đại như phương pháp số và cơ học kết cấu được áp dụng để đảm bảo tính chính xác trong việc thiết kế và thi công. Bên cạnh đó, việc lựa chọn vật liệu và phương pháp thi công cũng cần được xem xét kỹ lưỡng. Các biện pháp gia cố như sử dụng neo thép và bê tông phun được đề xuất như là những giải pháp hiệu quả để tăng cường sức chịu tải cho hầm. Những kết quả đạt được từ nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở cho việc thi công hầm thủy điện một cách an toàn và hiệu quả.

IV. Áp dụng cho hầm thủy điện Văn Chấn Yên Bái

Công trình hầm thủy điện Văn Chấn được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu cụ thể cho việc áp dụng các phương pháp và kết quả tính toán đã được thực hiện. Vị trí công trình có địa chất phức tạp, đòi hỏi các biện pháp thi công và kết cấu chống đỡ phải được thực hiện một cách cẩn thận. Các thông số chính của hầm và các chỉ tiêu cơ lý của đất đá khu vực được khảo sát và phân tích chi tiết. Từ đó, các giải pháp thi công được đề xuất nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình thi công và vận hành. Việc ứng dụng các phương pháp tính toán và gia cố sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình, giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm chi phí.

V. Kết luận và kiến nghị

Tổng kết lại, nghiên cứu về kết cấu chống đỡ cho hầm thủy điện tại Yên Bái đã chỉ ra những thách thức và giải pháp cần thiết trong quá trình thi công. Những kết quả đạt được không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong các công trình thủy điện tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp thi công mới, cũng như cải tiến các biện pháp gia cố, sẽ góp phần nâng cao hiệu quả và an toàn cho các công trình hầm thủy điện. Kiến nghị các cơ quan chức năng cần chú trọng hơn nữa đến công tác khảo sát địa chất trước khi thi công, đồng thời áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế và thi công để đảm bảo chất lượng công trình.

Luận văn thạc sĩ về kết cấu chống đỡ tạm thời và lâu dài cho hầm thủy điện tại Yên Bái