I. Ứng Dụng Tiêu Chuẩn Hoek Brown
Ứng dụng tiêu chuẩn Hoek Brown là phương pháp quan trọng trong phân tích địa kỹ thuật, đặc biệt trong xây dựng hầm đường bộ. Tiêu chuẩn này giúp đánh giá trạng thái ứng suất và biến dạng của khối đá xung quanh công trình ngầm. Phương pháp này dựa trên các thông số địa chất như chỉ số bền địa chất (GSI) và hệ số xáo trộn địa chất (D). Phương pháp Hoek Brown được sử dụng để dự đoán sự ổn định của hầm và xác định các vùng phá hủy tiềm ẩn. Điều này đặc biệt hữu ích trong các dự án hầm đường bộ như Đèo Cả, nơi điều kiện địa chất phức tạp.
1.1. Giới thiệu tiêu chuẩn Hoek Brown
Tiêu chuẩn Hoek Brown được phát triển bởi Hoek và Brown vào năm 1980, dựa trên nghiên cứu về sự phá hủy của khối đá. Tiêu chuẩn này sử dụng các phương trình cơ bản để mô tả mối quan hệ giữa ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất trong khối đá. Các thông số như GSI, D, và cường độ chịu nén đơn trục của đá (σci) được sử dụng để tính toán. Phương pháp Hoek Brown đã được cập nhật qua các phiên bản năm 2002 và 2018, giúp tăng độ chính xác trong phân tích địa kỹ thuật.
1.2. Ứng dụng trong phân tích hầm
Trong phân tích hầm, tiêu chuẩn Hoek Brown được sử dụng để đánh giá trạng thái ứng suất và biến dạng của khối đá xung quanh hầm. Phương pháp này giúp xác định các vùng phá hủy tiềm ẩn và đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp. Ví dụ, trong dự án hầm đường bộ Đèo Cả, tiêu chuẩn này được áp dụng để phân tích sự ổn định của hầm ở các độ sâu khác nhau, từ 34,7m đến 220m. Kết quả phân tích cho thấy sự phân bố ứng suất và biến dạng trong khối đá granit nứt nẻ, giúp đảm bảo an toàn trong thi công và khai thác.
II. Phân Tích Hầm Đường Bộ Đèo Cả
Phân tích hầm đường bộ Đèo Cả là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Dự án hầm đường bộ này nằm trên Quốc lộ 1A, tỉnh Phú Yên, nơi có điều kiện địa chất phức tạp với đá granit nứt nẻ. Việc phân tích sử dụng tiêu chuẩn Hoek Brown kết hợp với phần mềm ROCLAB và PHASE2 để mô phỏng trạng thái ứng suất và biến dạng. Kết quả cho thấy sự phân bố ứng suất và biến dạng trong khối đá xung quanh hầm, giúp đảm bảo an toàn và ổn định trong thi công.
2.1. Đặc điểm địa chất khu vực
Khu vực Đèo Cả có đặc điểm địa chất phức tạp với đá granit nứt nẻ. Các thông số địa chất như GSI, D, và cường độ chịu nén đơn trục của đá (σci) được sử dụng để phân tích. Địa chất công trình tại đây bao gồm các lớp đá granit rắn chắc và nứt nẻ, tạo ra các vùng phá hủy tiềm ẩn. Việc phân tích địa chất giúp xác định các thông số đầu vào cho mô hình toán học, đảm bảo độ chính xác trong phân tích.
2.2. Kết quả phân tích
Kết quả phân tích cho thấy sự phân bố ứng suất và biến dạng trong khối đá xung quanh hầm. Ở độ sâu 34,7m, khối đá granit nứt nẻ có sự phân bố ứng suất không đều, tạo ra các vùng phá hủy tiềm ẩn. Ở độ sâu 220m, khối đá granit rắn chắc có sự phân bố ứng suất đồng đều hơn. Phân tích kỹ thuật hầm sử dụng tiêu chuẩn Hoek Brown và phần mềm PHASE2 giúp đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp, đảm bảo an toàn và ổn định trong thi công.
III. Kỹ Thuật Địa Kỹ Thuật và Xây Dựng Hầm
Kỹ thuật địa kỹ thuật và kỹ thuật xây dựng hầm là hai yếu tố quan trọng trong dự án hầm đường bộ Đèo Cả. Việc sử dụng các phương pháp thi công hiện đại như NATM (New Austrian Tunneling Method) và TBM (Tunneling Boring Machine) giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thi công. Phân tích địa kỹ thuật sử dụng tiêu chuẩn Hoek Brown giúp xác định các thông số địa chất và đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp.
3.1. Phương pháp thi công
Trong dự án hầm đường bộ Đèo Cả, các phương pháp thi công hiện đại như NATM và TBM được sử dụng. NATM là phương pháp thi công linh hoạt, phù hợp với điều kiện địa chất phức tạp. TBM là phương pháp thi công nhanh và hiệu quả, phù hợp với các hầm dài. Kỹ thuật xây dựng hầm sử dụng các phương pháp này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thi công.
3.2. Phân tích địa kỹ thuật
Phân tích địa kỹ thuật sử dụng tiêu chuẩn Hoek Brown giúp xác định các thông số địa chất và đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp. Việc phân tích sử dụng các thông số như GSI, D, và cường độ chịu nén đơn trục của đá (σci) giúp đảm bảo độ chính xác trong phân tích. Kết quả phân tích giúp xác định các vùng phá hủy tiềm ẩn và đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp, đảm bảo an toàn và ổn định trong thi công.
