Làm thế nào để các bài kiểm tra ba trục địa kỹ thuật cải thiện các dự án đường hầm trong ngành?

Các thử nghiệm ba trục địa kỹ thuật ¹ là cơ bản trong các dự án đường hầm, cung cấp dữ liệu thiết yếu về các đặc tính đất và đá trong điều kiện ngầm thực tế. Bằng cách nắm bắt chính xác các hành vi vật chất, các thử nghiệm này tăng cường ổn định đường hầm ² , giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa các phương pháp xây dựng ³ . Dưới đây, chúng tôi khám phá cách kiểm tra ba trục tác động tích cực đến kỹ thuật đường hầm, được hỗ trợ bởi dữ liệu thử nghiệm có liên quan.

Xác định tham số sức mạnh cho thiết kế đường hầm

Các thử nghiệm ba trục đo hiệu quả các thông số đất và đá quan trọng, bao gồm sự gắn kết (c) ⁴ và góc ma sát (φ) ⁵ , cho phép đánh giá chính xác sức mạnh và độ ổn định. Ví dụ, các nghiên cứu thực nghiệm về đất sét thường mang lại:

Xác định chính xác các thông số này đảm bảo thiết kế đường hầm an toàn và khả thi về mặt kinh tế.

Đánh giá tác động của nước ngầm đối với sự ổn định của đường hầm

Nước ngầm ảnh hưởng đáng kể đến hành vi đường hầm. Thử nghiệm ba trục ⁶ giúp các kỹ sư đánh giá các điều kiện căng thẳng hiệu quả bằng cách theo dõi áp lực nước lỗ rỗng ⁷ . Kết quả thử nghiệm thường cho thấy:

• Cát bão hòa trong điều kiện không thoát nước được áp lực lỗ rỗng tăng lên tới 80100100% ứng dụng ứng dụng, giảm sức mạnh hiệu quả.
• Clays thể hiện các phản ứng áp lực lỗ rỗng thay đổi tùy thuộc vào điều kiện hợp nhất, tác động đến dự đoán ổn định.

Dữ liệu này cho phép các kỹ sư thiết kế quản lý nước ngầm ⁸ và chiến lược thoát nước.

Đánh giá biến dạng dài hạn của đường hầm xung quanh đá

Các xét nghiệm biến dạng dài hạn (thử nghiệm creep) trên đá hỗ trợ đường hầm cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các vấn đề phụ thuộc vào thời gian tiềm năng:

Những phát hiện thử nghiệm này cho biết các thiết kế gia cố và bảo trì đường hầm chủ động, đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc bền vững.

Tối ưu hóa các phương pháp đường hầm dựa trên kết quả kiểm tra ba trục

Dữ liệu từ các bài kiểm tra ba trục cho phép các kỹ sư chọn phương pháp đường hầm tối ưu. Ví dụ:

• Đất có độ bền cắt cao (φ '> 32 °, C'> 40 kPa) Hỗ trợ Máy phát hành đường hầm (TBM) Phương pháp một cách hiệu quả.
• Đất yếu, gắn kết (C '<20 kPa) thường yêu cầu khai quật cẩn thận với hỗ trợ lót ngay lập tức, chẳng hạn như phương pháp khai quật tuần tự hoặc NATM.

Bằng chứng thực nghiệm cho thấy giảm tới 25% chi phí dự án khi các phương pháp đường hầm được liên kết trực tiếp với dữ liệu thử nghiệm ba trục chính xác.

Phần kết luận

Các thử nghiệm ba trục là những công cụ thiết yếu cung cấp dữ liệu quan trọng về sức mạnh, hiệu ứng nước ngầm và hành vi biến dạng. Bằng cách kết hợp dữ liệu thực nghiệm vào các thiết kế đường hầm, các kỹ sư tăng cường đáng kể an toàn cho dự án, hiệu quả chi phí và độ tin cậy dài hạn trong các ứng dụng đường hầm công nghiệp.