Tại sao vỏ hầm của đường hầm thi công theo phương pháp công nghệ NATM thường có chiều dày không đổi?

Câu hỏi này liên quan đến việc xác định các loại tải trọng theo phương dọc cầu tác dụng lên trụ cầu trong phạm vi nhịp thông thuyền.

Lực hãm xe BR: Đây là lực tác dụng lên cầu khi xe phanh gấp. Lực này có phương dọc theo cầu.

Lực ma sát FR: Lực ma sát giữa kết cấu nhịp và gối cầu cũng là một loại tải trọng dọc cầu.

Gió WL+WS: Gió tác dụng lên cầu có thể có thành phần dọc cầu (WL là gió ngang, WS là gió dọc). Trong trường hợp này, ta xét thành phần gió dọc.

Lực va tàu CV: Nếu cầu nằm trên tuyến đường thủy, trụ cầu có thể chịu lực va từ tàu thuyền. Lực va này có thể có thành phần theo phương dọc cầu.

Trong các phương án, phương án 1 đầy đủ và chính xác nhất khi liệt kê tất cả các loại tải trọng này.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về ứng dụng của phương pháp phân loại địa chất RMR (Rock Mass Rating) trong thiết kế hầm thi công theo công nghệ NATM (New Austrian Tunneling Method).

* Phương án 1: Biểu đồ Bieniawski liên hệ giữa RMR và thời gian tự đứng vững là một phần quan trọng của phương pháp RMR. Nó cho phép kỹ sư ước tính thời gian mà khối đá có thể tự duy trì ổn định trước khi cần các biện pháp gia cố. Điều này rất quan trọng trong NATM để xác định thời điểm và mức độ gia cố cần thiết.
* Phương án 2: Thông qua chỉ số RMR, có thể ước tính được áp lực tác dụng lên kết cấu chống đỡ. Điều này giúp kỹ sư thiết kế hệ thống chống đỡ phù hợp để đảm bảo an toàn cho hầm.
* Phương án 3: Phương pháp RMR cung cấp hướng dẫn để lựa chọn chiều dày lớp bê tông phun và khoảng cách neo, là các yếu tố quan trọng trong việc gia cố hầm theo công nghệ NATM.
* Phương án 4: Phương pháp RMR cung cấp cách chọn sơ bộ chiều dày lớp bê tông vỏ hầm. Nó giúp kỹ sư có một ước tính ban đầu về kích thước của lớp bê tông cần thiết.

Vì tất cả các phương án đều đúng nhưng phương án 1 đề cập đến một ứng dụng quan trọng và cơ bản nhất của RMR trong NATM là ước tính thời gian tự đứng vững, do đó nó quan trọng hơn các phương án còn lại. Tuy nhiên, theo như kiến thức hiện tại thì câu hỏi này có nhiều hơn 1 đáp án đúng. Vì vậy, để trả lời chính xác tuyệt đối cần có thêm thông tin hoặc điều chỉnh câu hỏi.

Ở đây, tôi sẽ chọn đáp án có tính bao quát nhất, thể hiện rõ mục đích của RMR trong việc thiết kế hầm NATM, đó là đáp án thứ 1.

Đáp án đúng: C. Là những mất mát xảy ra ngay tại thời điểm truyền lực căng lên bê tông. 

Giải thích:

Mất mát ứng suất tức thời trong bê tông dự ứng lực là các tổn thất xảy ra ngay khi truyền lực dự ứng lực vào bê tông, như:

Co ngắn đàn hồi của bê tông.

Ma sát (đối với dự ứng lực căng sau).

Trượt neo.

Các tổn thất do co ngót, từ biến và chùng ứng suất của cốt thép thuộc nhóm mất mát theo thời gian.

Khi bố trí hầm đường bộ trên đường cong, bán kính đường cong tối thiểu phải là 250m. Điều này đảm bảo an toàn giao thông và khả năng quan sát cho người lái xe khi di chuyển trong hầm.