TÓM TẮT: Xây dựng công trình ngầm đòi hỏi phải có sự tính toán vỏ chống một cách

chính xác. Nếu thiên về an toàn sẽ dẫn đến lãng phí vật liệu. Trong bài viết đề cập đến tính

toán ứng suất trên biên công trình ngầm trong hai trường hợp: (1) - đất đá quanh hầm xem là

mô hình nền biến dạng đàn hồi; (2)- đất đá quanh hầm xem là mô hình nền biến dạng phi

tuyến. Sử dụng phương pháp thông số nhỏ cho phép tuyến tính hoá lời giải cho biên hầm

không tròn. Kết quả cho thấy mô hình biến dạng phi tuyến làm giảm ứng suất trên biên công

trình so với mô hình đàn hồi. Tính toán minh hoạ số cho biên dạng vòm chỉ ra: ứng suất trên

biên công trình khi xét đến tính biến dạng phi tuyến giảm 25,73% so với khi chỉ xem đất đá

biến dạng đàn hồi.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Khi tính toán kết cấu chống giữ hoặc đưa ra các giải pháp đảm bảo ổn định và bền vững các

công trình ngầm thường quan tâm đến giá trị ứng suất cực đại trên biên công trình, nói một

cách khác là hệ số tập trung ứng suất được xem xét và có vai trò quan trọng trong đánh giá ổn

định công trình. Trong các nghiên cứu đã đề cập đến việc xác định hệ số tập trung ứng suất trên

biên công trình ngầm xây dựng trong đất đá có biến dạng tuyến tính (biến dạng đàn hồi). Việc

xem xét biến dạng phi tuyến của đất đá sẽ cho phép khai thác khả năng mang tải của khối đá

quanh công trình ngầm và do đó làm giảm các chi phí nhằm đảm bảo ổn định và bền vững cho

công trình. Dưới đây xem xét việc xác định hệ số tập trung ứng suất trên biên công trình ngầm

dạng vòm trong đất đá biến dạng phi tuyến.

2. ĐẶT BÀI TOÁN

Trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng quan hệ ứng suất tiếp τ với chuyển

vị góc δ tuân theo biểu đồ như hình vẽ 1, với quy luật được xấp xỉ δ = 2Bτ m+1 . Trong đó: B,

m- các hằng số thực nghiệm. Trong thực tế, các hằng số B và m là các hàm của thời gian. Tuy

nhiên khi nghiên cứu, tính toán cho một thời điểm xác định, có thể coi B và m là không đổi tại

thời điểm xác định đó. Việc xác định B và m cho một loại đá nhất định tiến hành bằng thực

nghiệm và khá tốn kém. Khi tính toán cho công trình cụ thể cần tiến hành thực nghiệm để xác

định các chỉ tiêu này. Trong bài viết sử dụng kết quả theo tài liệ