Bài tập tin ứng dụng môn địa kỹ thuật GEO SLOPE v 5

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
GEO SLOPE - V.5
Khoa Kỹ thuật Công trình
Giảng viên: Th.S Mạc Thị Ngọc
Bộ môn Địa Kỹ thuật
Néi dung giíi thiÖu SEEP/W
y Kháiniệmvềdòngthấmtrongmôitrườngđấtđá.
y GiớithiệubộphầnmềmGeo–Slope.
y Giaodiệnphầnmềm
y Hướngdẫnsửdụngquagiảitừngbướcmộtquamộtvídụ
đơngiản.
2
1.Dòngthấmtrongmôitrườngđấtđá
3
• Đấtcócấutạohạt →là môi trường rờirạc,
phân tán có tính lỗ rỗng cao
Dướitácdụng của chênh lệch cộtnước, nước
có thể xuyên qua lỗ rỗng trong đất và chuyển
động như hình dưới
C¬ chÕ vµ tr¹ng th¸i dßng thÊm trong MT ®Êt ®¸
4
•Hiệntượng dướitácdụng của độ dốcthủy
lực, nướccókhả năng chuyển động xuyên
qua lỗ rỗng liên thông nhau trong đấtgọilà
hiệntượng thấmcủa đất.
•Tính chấtbị nướcthấmqua gọilàtínhthấm
của đất
C¬ chÕ vµ tr¹ng th¸i dßng thÊm trong MT ®Êt ®¸
5
•Táchạicủadòngthấm trong công trình XD:

1. Vấn đề mất nước
-Làm giảm hiệu quả tích nước của hồ chứa
- Ảnh hưởng đến thi công do nước chảy
vào hố móng.
2. Tác động của dòng thấm do lực thấm J = γw.i
- Gây xói ngầmcơ họcdưới đáy CT→ BD thấm
-Chảy đất, mạch đùn, mạch sủitạichỗ dòng
thấm thoát ra khi gradien thấm đạtgiátrị giới
hạni
gh
æn ®Þnh thÊm trong m«i tr−êng ®Êt ®¸
6
● Các đặc trưng về thấm cần chú ý
1- Đường bão hòa
2- Gradien thấm
3- Lưu lượng thấm q.
Giới thiệu bộ phần mềm Seep-W
7
1. Các môdul chính:
2. Đặc điểm chung của SEEP/W:
+ Là phần mềm giao diện đồ họa, dùng để mô
hình hóa chuyển động của nước và phân bố áp
lực nước lỗ rỗng trong môi trường đất đá theo
PTHH
+ Có thể phân tích các bài toán: 1. Dòng thấm
có áp, không áp 2. Ngấm do mưa 3. Áp lực
nước lỗ rỗng dư 4. Thấm ổn định, không ổn
định
+ Kết hợp với SLOPEW phân tích ổn định mái
dốc trong điều kiện có áp lực lỗ rỗng phức tạp

Gii thiu b phn mm Seep-W
8
- Cho trờng các yếu tố dòng thấm
- Hệ các đờng thấm và đẳng thế;
- Các vectơ thấm;
-Các đờng đẳng gradient, biểu đồ gradien tai
mặt cắt bất kỳ;
-Lu lợng thấm qua bất kỳ mặt cắt nào trong
vùng thấm.
3. Kh nng ca SEEP/W trong tớnh toỏn
thm:
Ví dụ minh hoạ khả năng của SEEP/W V.5
9


1
1




1
1
.
5




1

2




1
2
.
5


13


1
3
.
5




14

14.5
Distance
0 5 10 15 20 25 30
Elevation
0
3

6
9
12
15
Hệ đờng thấm
vectơ thấm và đẳng thế


0.
05




0
.
0
5




0
.
1



0
.1

0
.
1
5




0
.
1
5




0
.
2


0.2


0
.

25



0
.
3




0
.
3
5


1.25
1.5872e-004
Distance
0 5 10 15 20 25 30
Elevation
0
3
6
9
12
15
Hệ đờng đẳng gradien và
lu lợng thấm qua mặt cắt

dọc tờng cừ.
q = 1,5872x10
-4
m/sec/m
10m
K = 6,5x10
-5
m/sec
5m
Tầng không thấm
Ván cừ
d =4m
0,7m
Tờng cừ
Đờng phân bố gradien thấm
thẳng đứng dọc theo mặt
ngang đầu dới bản cừ
Vùng nguy hiểm
d/2
Phù hợp TN của
R.F. Craig, 1995
Ví dụ minh hoạ khả năng của SEEP/W V.5
10
8m
K = 1,5 x 10
-6
m/sec
Tầng không thấm
Bản cừ
10m 2m

3m
20m
20m
XY-Gradient vs. Distance
XY-Gradient
Distance
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0 5 10 15 20
Đờng phân bố gradien thấm
dọc theo mặt đáy hạ lu đập


0
.
0
5




0
.
0
5

0
.
0
5




0
.
1




0
.
1




0
.
1

0
.
1
5



0
.1
5



0
.
1
5




0.
2




0

.
2




0
.
2
5




0
.
3


0.
4

0.75
3.7408e-006
Distance
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Elevation
0
5
10

15
20
25
30
Hệ đờng đẳng gradien,
lu lợng thấm qua mặt
cắt dọc tờng cừ.
3,7408.10
-6
m/sec/m


2
2
.
5




2
3




2
3
.
5

2
4




2
4
.
5




2
5




2
5
.
5

2
6




2
6
.
5


27


2
7
.
5




2
8

2
8
.
5



2
9



2
9
.
5


Distance
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Elevation
0
5
10
15
20
25
30
Hệ đờng thấm, đẳng

thế, vectơ thấm
Giới thiệu bộ phần mềm SEEPW
I. Mànhìnhgiaodiện
11
II. Các bước giải bài toán thấm
1. Thiết lập vùng làm việc:
9 Kích thước khổ giấy
9 Chọn đơn vị hình học (mm)
9 Hiển thị lưới định hướng nếu cần khi phác
thảo mô hình hình học
Giới thiệu bộ phần mềm SEEPW
12
II. Các bước giải bài toán thấm
2. Phác thảo mô hình hình học của bài toán
3. Nhập vật liệu sau khi đã nhập hàm thấm
4. Gán vật liệu vào mô hình hình học, chú ý
khi chia lưới phần tử hữu hạn
5. Gán điều kiện biên cho bài toán (biên cột
nước và lưu lượng)
6. Kiểm tra lỗi và chạy bài toán
7. Xuất kết quả theo yêu cầu
Các bớc phân tích cụ thể
13
Kiểm tra số liệu.
SOLVE
CONTOUR
Vectơ vận tốc;
Dán giá trị các đờng đẳng trị;
Giá trị lu lợng;
Hệ đờng thấm;

Zoom In and Out
In kết quả;
Hiển thị thông tin nút và phần tử;
Vẽ đồ thị các kết quả
DEFINE
Xác định vùng làm việc, tỷ lệ, khoảng
lới,
Lu trữ bài toán;
Phác hoạ bài toán, xác định bài toán,
xác định loại phân tích, xác định kiểm
tra phân tích;
Xác định hàm thấm;
Xác định tính chất vật liệu;
Sinh lới phần tử;
Chọn thông số cần xem;
Xác định các điều kiên biên nút;
Xác định mặt cắt tính lu lợng;
Xác định hệ toạ độ;
Bμi to¸n vÝ dô – Ch−¬ng 3
14
5m
k = 1x10
-5
m/s
C«ng tr×nh gi÷ n−íc
T−êng chèng thÊm
Cao tr×nh 3m
Cao tr×nh 9m
15
1. Page Set up

Lu trữ bài toán: File Save
Xác định vùng làm việc
Set page
Xác định tỉ lệ
Set Scale
Xác định điểm lới
Set Grid
2.Phácthảomôhìnhhìnhhọc
16
Sketch → Lines
17
3. Tạo vật liệu
KeyIn → Functions → Conductivity
Edit
→
•Nhập hàm thấm
yXácđịnhtínhchấtvậtliệu
18
KeyIn → Material Properties
3. Tạo vật liệu
19
4. Lập lưới phần tử
Draw → Multiple Elements
20
5. Gán điều kiện biên
Draw → Boundary conditions
21
6. Nhập mặt cắt tính lưu lượng
Draw → Flux Sections
22

7. Vẽ hệ trục tọa độ
Sketch → Axes
23
8. Kiểm tra lỗi cho bài toán
Tools → Verify/Sort
24
9. Giải bài toán - SOLVE
Xem kÕt qu¶
25