MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Hầm thủy điện là một trong những giải pháp công trình với mục đích khai thác năng lượng dòng nước của các nhà máy thủy điện. Cũng giống như các công trình ngầm khác, hầm thủy điện nằm trong môi trường đất đá khác nhau và chịu tác động của môi trường đất đá, nước xung quanh hầm cùng với các điều kiện hình thành khác, đồng thời thường xuyên chịu tác động của nước phía trong hầm khi công trình thủy điện được đưa vào sử dụng.
Phân tích ổn định hầm thủy điện yêu cầu các số liệu đầu vào như địa chất, thủy văn …, tuy nhiên, đặc thù hầm thủy điện thường có dạng tuyến trải dài, được xây dựng trong môi trường đất đá có cấu trúc địa chất biến đổi, công tác khảo sát địa chất thường phức tạp, chí phí khảo sát tốn kém, … nên các thông số môi trường đất đá được thu thập hạn chế và chứa nhiều thông tin phân tán, độ bất định cao. Đa phần, phân tích ổn định dựa trên các bài toán điển hình cho từng kiểu dạng kết cấu và điều kiện môi trường đất đá, bỏ qua sự làm việc của hệ vỏ hầm và sự phân bố ngẫu nhiên các chỉ tiêu cơ lý của môi trường đất đá. Các bài toán này được hiệu chỉnh dần số liệu đầu vào và kết cấu vỏ hầm theo thực tế hiện trường trong đào và vận hành hầm nên ổn định hầm thiên về an toàn hoặc mang tính chất xử lý tình huống cục bộ, chứa nhiều rủi ro, bất định.
Lý thuyết độ tin cậy đã và đang được phát triển mạnh mẽ ở nhiều lĩnh vực thiết kế kết cấu, công trình đê điều, thủy lợi, cảng biển, phân tích kết cấu … Việc nghiên cứu lý thuyết độ tin cậy theo phân tích hệ thống cho phân tích ổn định hệ vỏ hầm thủy điện còn nhiều hạn chế ở trên thế giới và Việt Nam. Các bất định của số liệu đầu vào chưa được đánh giá đầy đủ; kết cấu gia cố hầm chủ yếu là kết cấu đơn lẻ (neo hoặc vỏ hầm bê tông cốt thép hoặc vì thép kết hợp bê tông phun), chưa kể đến sự làm việc đồng thời của các kết cấu trong hệ vỏ hầm. Do đó, việc lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy phân tích ổn định hệ vỏ hầm thủy điện và môi trường đất đá xung quanh” là cần thiết và cấp bách, bổ sung kiến thức trong nghiên cứu phân tích độ tin cậy hệ thống cho công trình hầm thuỷ điện.
