Download miễn phí Đồ án Thiết kế và tổ chức thi công hầm Mêtrô đặt nông trong thành phố
MỤC LỤC
PHẦN I: 1
PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1
CHƯƠNG I : 2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT 2
ĐÔ THỊ THÍ ĐIỂM THÀNH PHỐ HÀ NỘI 2
ĐOẠN NHỔN – GA HÀ NỘI 2
I. GIỚI THIỆU DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ THÍ ĐIỂM THÀNH PHỐ HÀ NỘI ĐOẠN NHỔN - GA HÀ NỘI 3
I.1. Cơ sở thiết kế: 3
I.2. Năng lực vận tải hành khách của tuyến 8
I.3. Phương án tuyến 8
I.4. Vị trí các ga. 9
I.5. Phạm vi thiết kế. 10
I.6. Phương tiện, thiết bị 10
II. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN. 13
II.1. Đặc điểm địa chất. 13
II.2. Đặc điểm thủy văn. 13
II.3. Đặc điểm khí hậu. 13
II.4. Phân khu địa chất công trình thành phố Hà Nội theo mức độ thuận tiện cho xây dựng công trình ngầm đô thị. 14
CHƯƠNG II: 18
THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 18
I. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN. 19
I.1. Tuyến đường sắt trên cao 19
I.2. Tuyến đặt trên mặt đất 19
I.3. Tuyến đặt ngầm 20
II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG. 20
II.1. Phương án tuyến đặt nông. 20
II.2. Phương án tuyến đặt sâu. 21
III. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MẶT CẮT 21
III.1. Dạng hộp chữ nhật 24
III.2. Dạng vòm tường thẳng 25
III.3. Dạng mặt cắt hình tròn 25
IV. CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO. 26
IV.1. Hệ thống thông gió. 26
IV.2. Hệ thống thoát nước. 27
IV.3. Cấp điện cho đường tàu điện ngầm 27
IV.4. Giải pháp chống thấm cho hầm 28
IV.5. Giải pháp thông tin, tín hiệu, hỗ trợ an toàn. 29
PHẦN II: 31
THIẾT KẾ KĨ THUẬT 31
CHƯƠNG I: 32
TÍNH TOÁN KẾ CẦU 32
I.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 33
I.1.1. Số liệu địa chất 33
I.1.2. Đặc trưng kết cấu 33
I.1.3. Số liệu tải trọng 34
I.2. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 39
I.3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 39
CHƯƠNG II: 40
II.1. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM NÓC: 41
II.2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM ĐÁY: 50
II.3. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO TƯỜNG BÊN: 59
II.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO TƯỜNG NGĂN 69
PHẦN III: 71
TỔ CHỨC THI CÔNG 71
CHƯƠNG I: 72
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN 72
CÁC PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG 72
I.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG 73
I.2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ (LỘ THIÊN) 73
I.2.1. Phương pháp tường trong đất 74
I.2.2. Lựa chọn phương án thi công 75
CHƯƠNG II: 77
TÍNH TOÁN VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG 77
II.1. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THI CÔNG 78
II.1.1. Thiết kế neo giữ ổn định cho tường hầm 78
II.1.1.1. Xác định độ cắm sâu của tường: 78
II.1.1.2 Tổng quan về neo phụt và cơ sở tính toán thiêt kế: 79
II.1.1.3 Phương pháp Sachipana tính nội lực trong thanh neo: 82
II.1.1.4 Áp dụng phương pháp Sachipana vào bài toán 83
II.2. TỔ CHỨC THI CÔNG 91
II.2.1 Các bước thi công hầm 91
II.2.2 Thi công đóng bê tông cốt thép cọc 92
II.2.3 Biện pháp đào tường trong đất 92
II.2.4 Biện pháp đổ BTCT cho tường vây 92
II.2.5 Biện pháp đào đất trong hào 93
II.2.6 Biện pháp thi công neo phụt 93
II.2.7 Thi công lớp cát lót 93
II.2.8 Biện pháp thi công đổ bê tông hầm 93
II.2.9 Công tác cốt thép 94
II.2.10 Công tác bê tông 94
II.2.11 Công tác an toàn lao động 95
-Áp lực đất đá thẳng đứng tiêu chuẩn qtc(T/m2) được tính như phân bố đều theo công thức:
1,9.9,36= 17,79(T/m2) (3.4)
Trong đó: -Trọng lượng thể tích của lớp đất đấ thứ 5(T/m3);
hv-Chiều cao vòm áp lực(m);
-Áp lực đất đá thẳng đứng tính toán qtt :
17,79.1,5=26,69(T/m2) (3.5)
Trong đó : n1 hệ số vượt tải đối với đất đá thẳng đứng khi hình thành vòm áp lực n1=1,5;
Hình 3.2-Tải trọng thẳng đứng do áp lực đất đá gây nên.
*Áp lực hông tính toán.
-Từ công thức :
(3.6)
Trong đó :
là áp lực tính toán thẳng đứng;
là hệ số vượt tải =1,2;
là chiều cao kết cấu, = d =8,5m
là góc ma sát trong của lớp đất thứ 5 , vì hệ số vượt tải n2=1,2>1 nên góc được cộng thêm 50.
+Tại đỉnh kết cấu :
(3.7)
+Tại chân kết cấu :
(3.8)
Hình 3.3 – Áp lực hông tác dụng lên kết cấu.
Tải trọng bản thân kết cấu.
Coi tiết diện là hình chữ nhật ta có công thức :
(3.9)
Để đơn giản trong quá trình tính toán và thiên về an toàn ta coi tải trọng do tĩnh tải phân bố đều có hướng từ trên xuống với trị số :
(3.10)
Trong đó n3 là hệ số vượt tải của tĩnh tải đối với kết cấu lắp ghép.
Trọng lượng của trang thiết bị khi khai thác, sử dụng.
Trọng lượng của các trang thiết bị khi khai thác có lợi cho kết cấu khi làm việc và rất nhỏ so với áp lực của đất đá. Do vậy trong quá trình tính toán kết cấu, để thiên về an toàn ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
Áp lực nước ngầm.
Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu được xác định bằng vị trí của công trình so với mặt thoáng của nước ngầm. Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu có thể phân tích thành 2 thành phần : thành phần phân bố đều có trị số bằng trị số chiều cao cột nước trên đỉnh hầm và thành phần phân bố không đều có trị số =(1-cos).2r. Áp lực thủy tĩnh tác động lên xung quanh công trình ngầm và làm giảm mômen uốn do vậy trong quá trình tính toán để thiên về an toàn ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
Song do hầm được thiết kế nằm trên mực nước ngầm nên trong quá trình tính toán ta bỏ qua loại tải trọng này.
Tải trọng do các công trình trên mặt đất.
Do đặc điểm hầm đặt sâu 23m nên sự ảnh hưởng của các công trình bên trên mặt đất là không đáng kể, do vậy ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
1.1.3.2.Tải trọng tạm thời
Bao gồm tải trọng tạm thời trong quá trình thi công, lắp ráp như áp lực phun vữa bê tông sau vỏ hầm, ảnh hưởng của nhiệt độ xung quanh hầm, ảnh hưởng của co ngót và từ biến của bê tông vỏ hầm, áp lực của các kích khiên đào. Thông thường trong thiết kế công trình ngầm đối với kết cấu lắp ghép do có khả năng làm việc được ngay nên ta không xét đến loại tải trọng này và chúng nhỏ hơn nhiều so với áp lực của đất đá.
Ngoài ra đối với các công trình ngầm trong thành phố, tải trọng tạm thời còn phải kể đến các loại tải trọng do các phương tiện giao thông bên trên hay bên trong công trình ngầm, áp lực do hoạt tải đi qua công trình ngầm, lực nằm ngang do hãm phanh, lực lắc ngang, lực ly tâm của xe cộ chuyển động. Nhưng do chiều sâu đặt hầm là lớn nên ảnh hưởng của loại tải trọng này là rất nhỏ, có thể bỏ qua.
1.1.3.3.Tải trọng đặc biệt.
Bao gồm các loại tải trọng xuất hiện có tính chất ngẫu nhiên hay do sự cố bất ngờ như áp lực do động đất, sập lở hay một bộ phận của công trình bị hư hỏng. Ở đồ án này ta không xét đến.
1.1.3.4.Số liệu tải trọng tính toán.
Tải trọng tính toán bao gồm :
+Tải trọng thẳng đứng do áp lực đất đá có trị số qtt=26,69T/m2 và tải trọng thẳng đứng do tải trọng bản thân gtt=0,9625 (T/m2);
+Tải trọng nằm ngang (áp lực hông).
Hình 3.4-Sơ đồ tải trọng tính toán.
1.2.Tính toán kết cấu hầm.
Kết cấu hầm là kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép bao gồm 8 phân tố với mối nối trơn nên liên kết giữa các phân tố được coi như liên kết khớp. Hệ vành tròn 8 khớp có sơ đồ làm như sau :
Hình 3.5-Sơ đồ làm việc của kết cấu.
1.2.1.Tính toán nội lực .
Vì vùng kết cấu không chịu ảnh hưởng của môi trường lúc đầu là chưa rõ, bài toán trở nên phi tuyến đối với tải trọng như thế rất khó giải với phương pháp tính hầm tròn trong môi trường đàn hồi tồn tại nhiều giả thiết làm đơn giản hóa tính toán. Trong thực tế thiết kế công trình, sử dụng rộng rãi phương pháp tính gần đúng theo giả thiết biến dạng cục bộ. Phương pháp tính toán phổ biến rộng rãi nhất là của viện thiết kế tàu điện ngầm (Metroproekt), phương pháp này không những chỉ tính hầm tròn mà cho các hầm dạng vòm, ovan và các loại hình dạng khác. Phương pháp này dựa trên giả thiết sau :
+Đường trục hình vòng cung (hình tròn) được thay bằng đa giác nội tiếp trong nó. Tùy theo yêu cầu thực tế, trục hầm có thể phân thành 16 đoạn (nếu sử dụng môi trường đàn hồi, có thể phân thành 24, 32 hay 48 cạnh);
+Tải trọng chủ động phân bố ngoài được quy về các lực tập trung đặt tài các đỉnh khớp của đa giác;
+Môi trường đàn hồi liên tục có thể thay bằng các thanh đàn hồi riêng biệt, được đặt vào tất cả các đỉnh của đa giác trừ những đỉnh trong vùng không chịu ảnh hưởng phản lực địa tầng (vùng thoát ly).
Kích thước vùng thoát ly được thể hiện bằng góc , giá trị của nó phụ thuộc vào độ mềm của vỏ hầm và tính chất của địa tầng quanh hầm, nằm trong khoảng 900-1500. Đất nền càng chặt và vỏ hầm càng mềm độ dài vùng không ảnh hưởng càng nhỏ.
Gối đàn hồi được đặt ở tất cả các đỉnh của đa giác trong vùng của có chuyển dịch đàn hồi của đất nền (vùng có kháng lực đàn hồi). Nếu lực ma sát giữa kết cấu và địa tầng được bỏ qua, các gối đàn hội đặt theo phương bán kính của cung tròn. Để xác định lực ma sát cần đặt thêm gối theo phương tiếp hay xoay gối theo phương bán kính đi một góc (=arctg, trong đó - hệ số ma sát giữa hầm và địa tầng), như vậy phản lực đàn hồi tiếp tuyến với vỏ hầm đã được tính đến. Song khi tính toán với kết cấu hình tròn để thiên về an toàn ta chỉ xét đến thành phần phản lực đàn hội theo phương pháp tuyến và bỏ qua thành phần phản lực đàn hồi tiếp tuyến với vỏ hầm.
Giả thiết thứ tư được sử dụng trong tính toán là sự thay đổi liên tục của độ cứng vỏ hầm được thay bằng nhiều nấc khác nhau. Nếu tiết diện tính toán của vỏ hầm thay đổi độ cứng của mỗi cạnh đa giác được lấy bằng trị trung bình của cạnh ấy, còn tiết diện của vỏ hầm không thay đổi thì độ cứng của các đa giác là như nhau. Sơ đồ tính của phương pháp này được thể hiện như hình sau:
Hình 3.6 : Hệ cơ bản của phương pháp tính
Sơ đồ tính này được thể hiện như một hệ thanh phẳng, việc tính toán đơn giản và hiệu quả nhất là theo phương pháp lực.
Hệ cơ bản nhận được bằng cách tách phần nằm trong vùng ảnh hưởng của chuyển dịch đàn hồi và đặt vào các nút này mômen uốn, đó chính là các ẩn l
Các file đính kèm theo tài liệu này:
Thiết kế và tổ chức thi công hầm Metro
MỤC LỤC
PHẦN I: 1
PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1
CHƯƠNG I : 2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT 2
ĐÔ THỊ THÍ ĐIỂM THÀNH PHỐ HÀ NỘI 2
ĐOẠN NHỔN – GA HÀ NỘI 2
I. GIỚI THIỆU DỰ ÁN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ THÍ ĐIỂM THÀNH PHỐ HÀ NỘI ĐOẠN NHỔN - GA HÀ NỘI 3
I.1. Cơ sở thiết kế: 3
I.2. Năng lực vận tải hành khách của tuyến 8
I.3. Phương án tuyến 8
I.4. Vị trí các ga. 9
I.5. Phạm vi thiết kế. 10
I.6. Phương tiện, thiết bị 10
II. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN. 13
II.1. Đặc điểm địa chất. 13
II.2. Đặc điểm thủy văn. 13
II.3. Đặc điểm khí hậu. 13
II.4. Phân khu địa chất công trình thành phố Hà Nội theo mức độ thuận tiện cho xây dựng công trình ngầm đô thị. 14
CHƯƠNG II: 18
THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 18
I. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN. 19
I.1. Tuyến đường sắt trên cao 19
I.2. Tuyến đặt trên mặt đất 19
I.3. Tuyến đặt ngầm 20
II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG. 20
II.1. Phương án tuyến đặt nông. 20
II.2. Phương án tuyến đặt sâu. 21
III. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MẶT CẮT 21
III.1. Dạng hộp chữ nhật 24
III.2. Dạng vòm tường thẳng 25
III.3. Dạng mặt cắt hình tròn 25
IV. CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO. 26
IV.1. Hệ thống thông gió. 26
IV.2. Hệ thống thoát nước. 27
IV.3. Cấp điện cho đường tàu điện ngầm 27
IV.4. Giải pháp chống thấm cho hầm 28
IV.5. Giải pháp thông tin, tín hiệu, hỗ trợ an toàn. 29
PHẦN II: 31
THIẾT KẾ KĨ THUẬT 31
CHƯƠNG I: 32
TÍNH TOÁN KẾ CẦU 32
I.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 33
I.1.1. Số liệu địa chất 33
I.1.2. Đặc trưng kết cấu 33
I.1.3. Số liệu tải trọng 34
I.2. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 39
I.3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 39
CHƯƠNG II: 40
II.1. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM NÓC: 41
II.2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM ĐÁY: 50
II.3. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO TƯỜNG BÊN: 59
II.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO TƯỜNG NGĂN 69
PHẦN III: 71
TỔ CHỨC THI CÔNG 71
CHƯƠNG I: 72
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN 72
CÁC PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG 72
I.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG 73
I.2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ (LỘ THIÊN) 73
I.2.1. Phương pháp tường trong đất 74
I.2.2. Lựa chọn phương án thi công 75
CHƯƠNG II: 77
TÍNH TOÁN VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG 77
II.1. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THI CÔNG 78
II.1.1. Thiết kế neo giữ ổn định cho tường hầm 78
II.1.1.1. Xác định độ cắm sâu của tường: 78
II.1.1.2 Tổng quan về neo phụt và cơ sở tính toán thiêt kế: 79
II.1.1.3 Phương pháp Sachipana tính nội lực trong thanh neo: 82
II.1.1.4 Áp dụng phương pháp Sachipana vào bài toán 83
II.2. TỔ CHỨC THI CÔNG 91
II.2.1 Các bước thi công hầm 91
II.2.2 Thi công đóng bê tông cốt thép cọc 92
II.2.3 Biện pháp đào tường trong đất 92
II.2.4 Biện pháp đổ BTCT cho tường vây 92
II.2.5 Biện pháp đào đất trong hào 93
II.2.6 Biện pháp thi công neo phụt 93
II.2.7 Thi công lớp cát lót 93
II.2.8 Biện pháp thi công đổ bê tông hầm 93
II.2.9 Công tác cốt thép 94
II.2.10 Công tác bê tông 94
II.2.11 Công tác an toàn lao động 95
-Áp lực đất đá thẳng đứng tiêu chuẩn qtc(T/m2) được tính như phân bố đều theo công thức:
1,9.9,36= 17,79(T/m2) (3.4)
Trong đó: -Trọng lượng thể tích của lớp đất đấ thứ 5(T/m3);
hv-Chiều cao vòm áp lực(m);
-Áp lực đất đá thẳng đứng tính toán qtt :
17,79.1,5=26,69(T/m2) (3.5)
Trong đó : n1 hệ số vượt tải đối với đất đá thẳng đứng khi hình thành vòm áp lực n1=1,5;
Hình 3.2-Tải trọng thẳng đứng do áp lực đất đá gây nên.
*Áp lực hông tính toán.
-Từ công thức :
(3.6)
Trong đó :
là áp lực tính toán thẳng đứng;
là hệ số vượt tải =1,2;
là chiều cao kết cấu, = d =8,5m
là góc ma sát trong của lớp đất thứ 5 , vì hệ số vượt tải n2=1,2>1 nên góc được cộng thêm 50.
+Tại đỉnh kết cấu :
(3.7)
+Tại chân kết cấu :
(3.8)
Hình 3.3 – Áp lực hông tác dụng lên kết cấu.
Tải trọng bản thân kết cấu.
Coi tiết diện là hình chữ nhật ta có công thức :
(3.9)
Để đơn giản trong quá trình tính toán và thiên về an toàn ta coi tải trọng do tĩnh tải phân bố đều có hướng từ trên xuống với trị số :
(3.10)
Trong đó n3 là hệ số vượt tải của tĩnh tải đối với kết cấu lắp ghép.
Trọng lượng của trang thiết bị khi khai thác, sử dụng.
Trọng lượng của các trang thiết bị khi khai thác có lợi cho kết cấu khi làm việc và rất nhỏ so với áp lực của đất đá. Do vậy trong quá trình tính toán kết cấu, để thiên về an toàn ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
Áp lực nước ngầm.
Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu được xác định bằng vị trí của công trình so với mặt thoáng của nước ngầm. Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu có thể phân tích thành 2 thành phần : thành phần phân bố đều có trị số bằng trị số chiều cao cột nước trên đỉnh hầm và thành phần phân bố không đều có trị số =(1-cos).2r. Áp lực thủy tĩnh tác động lên xung quanh công trình ngầm và làm giảm mômen uốn do vậy trong quá trình tính toán để thiên về an toàn ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
Song do hầm được thiết kế nằm trên mực nước ngầm nên trong quá trình tính toán ta bỏ qua loại tải trọng này.
Tải trọng do các công trình trên mặt đất.
Do đặc điểm hầm đặt sâu 23m nên sự ảnh hưởng của các công trình bên trên mặt đất là không đáng kể, do vậy ta có thể bỏ qua loại tải trọng này.
1.1.3.2.Tải trọng tạm thời
Bao gồm tải trọng tạm thời trong quá trình thi công, lắp ráp như áp lực phun vữa bê tông sau vỏ hầm, ảnh hưởng của nhiệt độ xung quanh hầm, ảnh hưởng của co ngót và từ biến của bê tông vỏ hầm, áp lực của các kích khiên đào. Thông thường trong thiết kế công trình ngầm đối với kết cấu lắp ghép do có khả năng làm việc được ngay nên ta không xét đến loại tải trọng này và chúng nhỏ hơn nhiều so với áp lực của đất đá.
Ngoài ra đối với các công trình ngầm trong thành phố, tải trọng tạm thời còn phải kể đến các loại tải trọng do các phương tiện giao thông bên trên hay bên trong công trình ngầm, áp lực do hoạt tải đi qua công trình ngầm, lực nằm ngang do hãm phanh, lực lắc ngang, lực ly tâm của xe cộ chuyển động. Nhưng do chiều sâu đặt hầm là lớn nên ảnh hưởng của loại tải trọng này là rất nhỏ, có thể bỏ qua.
1.1.3.3.Tải trọng đặc biệt.
Bao gồm các loại tải trọng xuất hiện có tính chất ngẫu nhiên hay do sự cố bất ngờ như áp lực do động đất, sập lở hay một bộ phận của công trình bị hư hỏng. Ở đồ án này ta không xét đến.
1.1.3.4.Số liệu tải trọng tính toán.
Tải trọng tính toán bao gồm :
+Tải trọng thẳng đứng do áp lực đất đá có trị số qtt=26,69T/m2 và tải trọng thẳng đứng do tải trọng bản thân gtt=0,9625 (T/m2);
+Tải trọng nằm ngang (áp lực hông).
Hình 3.4-Sơ đồ tải trọng tính toán.
1.2.Tính toán kết cấu hầm.
Kết cấu hầm là kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép bao gồm 8 phân tố với mối nối trơn nên liên kết giữa các phân tố được coi như liên kết khớp. Hệ vành tròn 8 khớp có sơ đồ làm như sau :
Hình 3.5-Sơ đồ làm việc của kết cấu.
1.2.1.Tính toán nội lực .
Vì vùng kết cấu không chịu ảnh hưởng của môi trường lúc đầu là chưa rõ, bài toán trở nên phi tuyến đối với tải trọng như thế rất khó giải với phương pháp tính hầm tròn trong môi trường đàn hồi tồn tại nhiều giả thiết làm đơn giản hóa tính toán. Trong thực tế thiết kế công trình, sử dụng rộng rãi phương pháp tính gần đúng theo giả thiết biến dạng cục bộ. Phương pháp tính toán phổ biến rộng rãi nhất là của viện thiết kế tàu điện ngầm (Metroproekt), phương pháp này không những chỉ tính hầm tròn mà cho các hầm dạng vòm, ovan và các loại hình dạng khác. Phương pháp này dựa trên giả thiết sau :
+Đường trục hình vòng cung (hình tròn) được thay bằng đa giác nội tiếp trong nó. Tùy theo yêu cầu thực tế, trục hầm có thể phân thành 16 đoạn (nếu sử dụng môi trường đàn hồi, có thể phân thành 24, 32 hay 48 cạnh);
+Tải trọng chủ động phân bố ngoài được quy về các lực tập trung đặt tài các đỉnh khớp của đa giác;
+Môi trường đàn hồi liên tục có thể thay bằng các thanh đàn hồi riêng biệt, được đặt vào tất cả các đỉnh của đa giác trừ những đỉnh trong vùng không chịu ảnh hưởng phản lực địa tầng (vùng thoát ly).
Kích thước vùng thoát ly được thể hiện bằng góc , giá trị của nó phụ thuộc vào độ mềm của vỏ hầm và tính chất của địa tầng quanh hầm, nằm trong khoảng 900-1500. Đất nền càng chặt và vỏ hầm càng mềm độ dài vùng không ảnh hưởng càng nhỏ.
Gối đàn hồi được đặt ở tất cả các đỉnh của đa giác trong vùng của có chuyển dịch đàn hồi của đất nền (vùng có kháng lực đàn hồi). Nếu lực ma sát giữa kết cấu và địa tầng được bỏ qua, các gối đàn hội đặt theo phương bán kính của cung tròn. Để xác định lực ma sát cần đặt thêm gối theo phương tiếp hay xoay gối theo phương bán kính đi một góc (=arctg, trong đó - hệ số ma sát giữa hầm và địa tầng), như vậy phản lực đàn hồi tiếp tuyến với vỏ hầm đã được tính đến. Song khi tính toán với kết cấu hình tròn để thiên về an toàn ta chỉ xét đến thành phần phản lực đàn hội theo phương pháp tuyến và bỏ qua thành phần phản lực đàn hồi tiếp tuyến với vỏ hầm.
Giả thiết thứ tư được sử dụng trong tính toán là sự thay đổi liên tục của độ cứng vỏ hầm được thay bằng nhiều nấc khác nhau. Nếu tiết diện tính toán của vỏ hầm thay đổi độ cứng của mỗi cạnh đa giác được lấy bằng trị trung bình của cạnh ấy, còn tiết diện của vỏ hầm không thay đổi thì độ cứng của các đa giác là như nhau. Sơ đồ tính của phương pháp này được thể hiện như hình sau:
Hình 3.6 : Hệ cơ bản của phương pháp tính
Sơ đồ tính này được thể hiện như một hệ thanh phẳng, việc tính toán đơn giản và hiệu quả nhất là theo phương pháp lực.
Hệ cơ bản nhận được bằng cách tách phần nằm trong vùng ảnh hưởng của chuyển dịch đàn hồi và đặt vào các nút này mômen uốn, đó chính là các ẩn l
Các file đính kèm theo tài liệu này:
-
Metro.doc
-
CÂU HỎI TỐT NGHIỆP.docx
-
hanoimetro.pdf
-
LỜI NÓI ĐẦU.doc
-
Muc luc.doc
-
Phan I.doc
-
Phan II.doc
-
PHẦN III.doc
You must be registered for see links
Thiết kế và tổ chức thi công hầm Metro
