Plaxis 3D Bài 5 Gia Tải Trước Kết Hợp Hệ Thống Thoát Nước thẳng Đứng DRAINS (Cọc Cát hoặc Giếng Cát ))

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 1
Bài tập số 5
GIA TẢI TRƯỚC KẾT HỢP HỆ THỐNG THOÁT
NƯỚC THẲNG ĐỨNG - DRAINS
(CỌC CÁT HOẶC GIẾNG CÁT)
(V/v: Xác định chuyển vị )

Bước 1: Thiết lập mô hình và gán các điều kiện biên
Vào File  General Settings. Khai báo các dữ kiện trong các phần Project, Dimensions.



 Dùng biểu tượng LINE vẽ mặt cắt địa chất của 1 hố khoan gồm có 3 lớp đất, chiều cao
hố khoan 20m, chiều rộng dải đất 50m.
Lớp 1: Sét, dẻo nhão, dày 10m.
Lớp 2: Sét, dẻo cứng, dày 6m.
Lớp 3: Cát pha, chặt vừa, dày 4m.
Các đặc trưng cơ lý, cơ học các lớp đất: xem THÔNG SỐ PLAXIS 2D.
 Mực nước ngầm ổn định nằm cách mặt đất tự nhiên -2m.
 Lớp cát gia tải (cát chặt) dày 1m*4 = 4m, tiết diện hình thang 30m*22m*4m.
 Lớp đệm cát (cát chặt) trên mặt hệ thống Drains dày 1m để làm biên thoát nước.
 Dùng phần tử Drain để vẽ hệ thống thoát nước thẳng đứng, khoảng cách giữa các phần
tử Drains là S = 1m. Chiều dài, L
drain
= 11m (tính từ đáy lớp đệm cát đến mũi phần tử Drains).
Phần tử Drain,


 Vào Loads, chọn Standard fixities để gán các điều kiện biên.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 2


Vào View, bỏ tùy chọn Point numbers và Chain numbers để quan sát sơ đồ tính rõ hơn.



Bước 2: Khai báo các thông số cho mô hình đất nền
Chọn biểu tượng Material Sets (hoặc vào Material, chọn Soil  Intefaces).
Biểu tượng Material Sets :

 Chọn NEW, khai báo cho lớp đất 1- SÉT DẺO NHÃO

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 3




Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 4


 Tương tự: khai báo cho lớp đất 2 – SÉT DẺO CỨNG



Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 5

 Tương tự: khai báo cho lớp đất 3 – CÁT PHA CHẶT VỪA

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 6




Chọn Advanced để khai báo các thông số nâng cao.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 7




 Lớp đệm cát

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 8




Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 9

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 10


Bước 3: Gán tải trọng tác dụng lên bề mặt mặt đất
Vào Loads, chọn Distributed load – static load system A hoặc dùng biểu tượng, . Kích
chuột vào 2 vị trí trên bề mặt mặt đất để gán tải.
Tải trọng trái cách biên gia tải 2m, giá trị q = 5kN/m
2
trên diện b = 4m.
Tải trọng phải cách biên gia tải 3m, giá trị q = 7kN/m
2
trên diện b = 5m.
Kích double vào phần tử chứa tải để thay đổi giá trị tải trọng.


Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 11






Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 12

Bước 4: Chia lưới phần tử
Vào Mesh, chọn General.



Chọn Update.

Bước 5: Khai báo điều kiện ban đầu
Mực nước ngầm nằm tại code -2m.
Vào Initial, chọn initial conditions. Dùng biểu tượng,
để vẽ mực nước ngầm.



Chọn generate, water pressure. Chọn Phreatic level, OK.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 13




Chọn Update.
Chọn Initial pore pressure (biểu tượng xanh đậm bên phải).

(Trong bước này những vật liệu, cấu kiện, …v.v dự tính làm trong quá trình thi công
(hoặc quá trình tính toán - calculate) phải được deactivate. Mục đích: trả lại hình dạng
mặt cắt địa chất tự nhiên ban đầu.). Đất nền hoặc các cấu kiện khi được deactivate sẽ có
MÀU XÁM. Có một số cấu kiện chương trình sẽ tự động deactivate, còn lại là do tác giả.
Để deactivate, KÍCH CHUỘT VÀO ĐẤT NỀN HOẶC CẤU KIỆN MỘT LẦN.
Deactivate các lớp đất dự kiến sẽ gia tải.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 14

 Chuyển lớp cát chặt (đệm cát) thành lớp đất ở trạng thái tự nhiên: SÉT, DẺO
NHÃO

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 15

Chọn Generate initial stress,



Chấp nhận các giá trị K
0
, chương trình tự tính. OK. Lúc này sẽ xuất hiện bảng cảnh báo. Đây
là một cảnh báo ĐÚNG.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 16




Chương trình tự tính các trị ứng suất hữu hiệu. Chọn Update.
Chọn Calculate. Chọn Yes.

Bước 6: Tính toán
Thời gian cho mỗi công tác là thời gian dự kiến, thực tế cần phải căn cứ vào định mức và
tiến độ.

 Phase 1: Dở bỏ lớp đất bề mặt, t = 3 days
Đào đất đến code -1m.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 17





Chọn Define.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 18


Chọn Update.
Chọn Next.
 Phase 2: Thay lớp đất bề mặt bằng cát chặt để làm đệm cát, t = 2 days



Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 19


Chọn Define. Kích chuột vào vị trí đệm cát  SÉT, DẺO NHÃO. Sau đó, chọn phím phải
chuột, chọn properties  cluster, chọn change. Thay đổi lớp đất chiếm chỗ trong phạm vi đệm
cát: SÉT, DẺO NHÃO  CÁT CHẶT, OK.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 20


 Phase 3. Tác dụng tải trọng bề mặt, t = 1 day



Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 21


Chọn Define.



Chọn Update.
Chọn next.
 Phase 4. Thi công hệ thống Drains, t = 21 days
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 22




Chọn Define. Chọn nút BÊN TRÁI, , xuất hiện:
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 23

Kích vào vị trí từng DRAINS.



Vào Generate, chọn water pressure  groundwater calculation, OK.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 24




Chọn Update.
Chọn Update.

 Phase 5. Gia tải lần 1, t = 2 days

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Gia tải trước
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 25