Bai Tap Lon Tin Hoc Ung Dung 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

BÀI TẬP LỚN
TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG ĐỊA KỸ THUẬT

GV :
SV :
Đề số:
Nhóm:

Hà nội,
1


BÀI TẬP LỚN
Tin học ứng dụng trong địa kỹ thuật
Mục đích
Giúp sinh viên có điều kiện ôn lại kiến thức đã học và hiểu rõ hơn về nguyên lý các modul
SEEP/W; SIGMA/W; và SLOPE/W trong bộ phần mềm Geoslope V5.12. Cụ thể:
+ Học cách sử dụng kết quả tính toán áp lực nước lỗ rỗng bằng PP PTHH trong tính toán ổn
định mái dốc.
+ Học cách sử dụng kết quả tính ứng suất bằng PP PTHH rồi từ đó tính ổn định mái dốc.
Thành thục các thao tác khi ứng dụng Geo-slope V5.12 vào giải quyết các bài toán Địa Kỹ
Thuật.

Yêu cầu
Mỗi sinh viên làm đúng đề tương ứng với số thứ tự của mình. Các kết quả xuất ra yêu cầu phải
đẹp, rõ ràng, bố trí khoa học. Sinh viên nộp bài theo thời hạn giáo viên quy định trên lớp.

2

ĐỀ BÀI
Câu 1:
Anh (chị) hãy tóm tắt chi tiết các bước cần thiết khi thực hiện một bài toán tính thấm ổn định
dùng SEEP/W? Liệt kê tóm tắt các tài liệu cần thiết khi giải bài toán tính thấm ổn định dùng
SEEP/W?

Câu 2:
Anh (chị) hãy tóm tắt chi tiết các bước cần thiết để thực hiện một bài toán tính lún và ứng suất
dùng SIGMA/W? Liệt kê tóm tắt các tài liệu cần thiết khi giải bài toán tính ứng suất và biến
dạng dùng SIGMA/W

Câu 3:
Anh (chị) liệt kê tóm tắt các tài liệu cần thiết khi giải bài toán tính ổn định mái dốc dùng
SLOPE/W và các bước để thực hiện một bài toán tính ổn định mái dốc dùng SLOPE/W.
Anh (chị) hãy tóm tắt chi tiết các bước cần thiết để thực hiện một bài toán tính ổn định mái dốc
dùng SLOPE/W khi:
+ Tích hợp với SEEP/W
+ Tích hợp với SIGMA/W.

Câu 4:
Mặt cắt ngang của một con đường có hình vẽ như hình dưới. Các số liệu về kích thước và chỉ
tiêu cơ lý của đất làm đường cho như trong Bảng 1

Hình 1: Mặt cắt ngang tính toán

Yêu cầu:
1. Trường hợp mực nước thượng lưu ở cao trình d, mực nước hạ lưu ngang mặt đất tự nhiên
(cao trình b). Tính thấm qua đường gồm: xuất kết quả đường đẳng tổng cột nước thấm,

3


đường đẳng áp lực nước lỗ rỗng, đường đẳng gradient thấm, kết quả tính lưu lượng thấm
qua thân và nền đường.
2. Trong thời gian vận hành, người ta cần đặt một khối gia tải có chiều rộng 5m; đặt cách mép
dốc hạ lưu 2m trên mặt mái dốc. Coi khối gia tải như 1 hệ lực phân bố đều Xác định cường
độ lớn nhất trên một đơn vị diện tích của khối gia tải đó đảm bảo mái dốc hạ lưu ổn định về
trượt. Hiển thị kết quả hệ số ổn định mái dốc tính được ứng với cường độ khối gia tải lớn
nhất ở trên.
Chú ý: Tính ổn định mái dốc có xét đến ảnh hưởng đường bão hòa.

Bài 5 - Đập lõi giữa - Phân tích độ nhạy của hệ số thấm
Số liệu: Cho 1 đập đất có cấu tạo gồm các khối đắp (Fill); lõi giữa (Core); và vật thoát nước hạ
lưu (Free flowing blanket drain) (Hình 2). Mái đập có hệ số mái m=2, lõi đập có hệ số mái
m=0.2. Mực nước thượng lưu thấp hơn cao trình đỉnh đập 2m và mực nước hạ lưu ngang cao
trình đáy đập.
• Bảng 2-2 nêu kích thước đập (gồm cao trình đáy đập (a), đỉnh đập (c) và bề rộng đỉnh đập (f))
và bảng 2-1 cho biết hệ số thấm bão hoà Ksat cho đất đắp đập và đất lõi đập trong 3 trường
hợp tính. (Chỉ thay đổi tỷ số hệ số thấm bão hoà giữa hai loại đất để có được sự khác biệt về
tính thấm qua thân đập khi dùng đất lõi khác nhau).

Hình 2. Mặt cắt qua đập có lõi
Yêu cầu
1) Xem các đường phân bố đẳng thế khi hệ số thấm của lõi giảm so với đất xung quanh.
2) Lưu lượng thấm qua đập giảm như thế nào khi hệ số thấm của lõi giảm? So sánh trên
đồ thị quan hệ giữa lưu lượng thấm và độ giảm hệ số thấm.

4

Bài 6 – Đập đất-phân tích tổng hợp
Số liệu: Cho 1 đập đất có mặt cắt ngang đơn giản như hình 3
Các kích thước và chỉ tiêu cơ lý đất đắp của đập được cho theo bảng 3.

Hình 3: Mặt cắt ngang tính toán
Với mthượng lưu=3, mhạ lưu=2 hãy:
1. Tính thấm qua đập (Hiển thị: Lưu lượng thấm, đường bão hòa, các đường đẳng,
gradien thấm lớn nhất, biểu đồ quan hệ giữa gradien thấm và trục X tại vùng hạ lưu)
2. Chuyển seep/w sang sigma/w tính ứng suất khi có kể đến ảnh hưởng của lực thấm
(Hiển thị: lưới chuyển vị, các đường đẳng, vòng morh ứng suất tại một số điểm mép
thân đập, biểu đồ quan hệ giữa chuyển vị đứng và trục Y, chuyển vị ngang và trục Y
qua mép đỉnh đập phía thượng lưu, giải thích kết quả).
3. Chuyển Sigma/w sang slope/w tính ổn định mái dốc hạ lưu theo phương pháp phần tử
hữu hạn.
4. Chuyển seep/w sang slope/w tính ổn định mái dốc hạ lưu theo phương pháp Bishop,
Ordinary and Janbu và so sánh kết quả tính với ý 3.

5


Bảng 1:Bảng kích thước và chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đường
Stt

a(m)

b(m)

c(m)

d(m)

e(m)

f(m)

g(m)

h(m)

K(m/s)

ɣ(kN/m3)

c (kN/m2)

ɸ (độ)

1

-4

0

8

9

9.5

5

16

10

5*10-6

17.5

17

18

2

-2.5

1.5

9.5

10.5

11

5

16

10

4*10-6

17.5

17

18

3

-1

3

11

12

12.5

5

16

10

3*10-6

17.5

17

18

4

0.5

4.5

12.5

13.5

14

5

16

10

2*10-6

17.5

17

18

5

2

6

14

15

15.5

5

16

10

1*10-6

17.5

17

18

6

3.5

7.5

15.5

16.5

17

5

16

10

9*10-5

17.5

17

18

7

5

9

17

18

18.5

5

16

10

8*10-5

17.5

17

18

8

6.5

10.5

18.5

19.5

20

5

16

10

7*10-5

17.5

17

18

9

8

12

20

21

21.5

5

16

10

6*10-5

17.5

17

18

10

9.5

13.5

21.5

22.5

23

5

16

10

6*10-6

17.5

17

18

11

11

15

23

24

24.5

5

16

10

5*10-6

17.5

17

18

12

12.5

16.5

24.5

25.5

26

5

16

10

4*10-6

17.5

17

18

13

14

18

26.5

27.5

28

5

16

10

3*10-6

17.5

17

18

14

15.5

19.5

28

29

29.5

5

16

10

2*10-6

17.5

17

18

15

17

21

29.5

30.5

31

5

17.5

10

1*10-6

17.5

17

18

16

18.5

22.5

31

32

32.5

5

17.5

10

9*10-5

17.5

17

18

17

20

24

32.5

33.5

34

5

17.5

10

8*10-5

17.5

17.5

17

18

21.5

25.5

34

35

35.5

6

17.5

10

7*10-5

17.5

17.5

17

19

23

27

35.5

36.5

37

6

17.5

10

6*10-5

17.5

17.5

17

20

24.5

28.5

37

38

39

6

17.5

10

6*10-6

17.5

17.5

17

21

26

30.5

39

40

41

6

17.5

12

5*10-6

17.5

17.5

17

22

27.5

32

40.5

41.5

42.5

6

17.5

12

4*10-6

17.5

17.5

17

23

29

33.5

42

43

44

6

17.5

12

3*10-6

18

17.5

17

24

30.5

35

43.5

44.5

45.5

6

17.5

12

2*10-6

18

17.5

17

25

32

36.5

45

46

47

6

17.5

12

1*10-6

18

17.5

17

26

33.5

38

46.5

47.5

48.5

6

17.5

12

9*10-5

18

17.5

17

27

35

39.5

48

49

50

6

17.5

12

8*10-5

18

17.5

17

28

36.5

41

49.5

50.5

51.5

6

17.5

12

7*10-5

18

17.5

17

29

38

42.5

51

52

53

6

17.5

12

6*10-5

18

17.5

17

30

39.5

44

53

54

55

6

17.5

12

6*10-6

18

17.5

17

31

41

45.5

54.5

56

57

6

17.5

12

5*10-6

18

17.5

17

32

42.5

47

56

57.5

58.5

6

17.5

12

4*10-6

18

17.5

17

33

44

48.5

57.5

59

60

6

17.5

12

3*10-6

18

17.5

17

34

45.5

50

59

60.5

61.5

6

17.5

12

2*10-6

18

17.5

17

35

47

51.5

60.5

62

63

6

19

12

1*10-6

18

18

16

36

48.5

53

62

63.5

64.5

6

19

12

9*10-5

18

18

16

37

50

54.5

63.5

65

66

6.5

19

12

8*10-5

18

18

16

38

51.5

56

65

66.5

67.5

6.5

19

12

7*10-5

18

18

16

6


Stt

a(m)

b(m)

c(m)

d(m)

e(m)

f(m)

g(m)

h(m)

K(m/s)

ɣ(kN/m3)

c (kN/m2)

ɸ (độ)

39

53

57.5

66.5

68

69

6.5

19

12

6*10-5

18

18

16

40

54.5

59.5

68.5

70

71

6.5

19

12

6*10-6

18

18

16

41

56

61

70

71.5

72.5

6.5

19

12

5*10-6

18

18

16

42

57.5

62.5

71.5

73

74

6.5

19

12

4*10-6

18

18

16

43

59

64

73

74.5

75.5

6.5

19

12

3*10-6

18

18

16

44

60.5

65.5

75.5

77

78

6.5

19

12

2*10-6

18

18

16

45

62

67

77

78.5

79.5

6.5

19

12

1*10-6

18

18

16

46

63.5

68.5

78.5

80

81

6.5

19

12

9*10-5

18

18

16

47

65

70

80

81.5

82.5

6.5

19

12

8*10-5

18

18

16

48

66.5

71.5

81.5

83

84

6.5

19

12

7*10-5

18

18

16

49

68

73

83

84.5

85.5

6.5

19

12

6*10-5

18

18

16

50

69.5

74.5

84.5

86

87

6.5

19

12

6*10-6

18

18

16

7

Bảng 2-1: Hệ số thấm của đất đắp và đất lõi đập
Lần tính
1
2
3

P (kPa)
-40
-20
-40
-20
-40
-20

Đất đắp đập (m/sec)
9.10-12
10-5
9.10-12
10-5
9.10-12
10-5

Hệ số thấm lõi (m/sec)
4,5.10-12
5.10-6
9.10-13
10-6
9.10-14
10-7

Tỷ số giảm hệ số thấm (lần)
2
2
10
10
100
100

Bảng 2-2: Kích thước đập
Lưu ý: + Các kích thước chưa biết sinh viên tự tính toán từ cao trình và hệ số mái, cho biết mặt
cắt đập đối xứng.
+ Mực nước thượng lưu ở thấp hơn cao trình đỉnh đập 2m.
+ Mực nước hạ lưu ở cao trình a.
STT

a(m)

c(m)

f(m)

STT

a(m)

c(m)

f(m)

1

1

16

4

26

26

41

4.5

2

2

16

4.5

27

27

41

5

3

3

16

5

28

28

41

5.5

4

4

19

5.5

29

29

44

4

5

5

19

4

30

30

44

4.5

6

6

19

4.5

31

31

44

5

7

7

22

5

32

32

47

5.5

8

8

22

5.5

33

33

47

4

9

9

22

4

34

34

47

4.5

10

10

25

4.5

35

35

50

5

11

11

25

5

36

36

50

5.5

12

12

25

5.5

37

37

50

4

13

13

28

4

38

38

53

4.5

14

14

28

4.5

39

39

53

5

15

15

28

5

40

40

53

5.5

16

16

31

5.5

41

41

56

4

17

17

31

4

42

42

56

4.5

18

18

31

4.5

43

43

56

5

19

19

34

5

44

44

59

5.5

20

20

34

5.5

45

45

59

4

21

21

34

4

46

46

59

4.5

22

22

37

4.5

47

47

62

5

23

23

37

5

48

48

62

5.5

24

24

37

5.5

49

49

62

4

25

25

40

4

50

50

65

4.5

8


Bảng 3: thông số đập

Stt

a(m)

b(m)

c(m)

d(m)

e(m)

f(m)

g(m)

E (kN/m2)

𝛍

γ (kN/m3)

c (kN/m2)

𝛷(độ)

1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

10
12
14
16
14.5

16.5
18.5
20.5
18
20
22
24
22.5
24.5
26.5
28.5
26
28
30
32
30.5
32.5
34.5
36.5
34
36
38
40
38.5
40.5
42.5
44.5
42
44
46

48
46.5
48.5
50.5
52.5
50

18
20.5
23
25.5
24.5
24.5
27
29.5
27.5
30
30
32.5
31.5
34
36.5
36.5
34.5
37
39.5
42
38.5
41
43.5

46
44
44
46.5
49
48
50.5
50.5
53
51
53.5
56
56
55
57.5
60
62.5
58

16.5
19
21.5
24
23
23
25.5
28
26
28.5
28.5

31
30
32.5
35
35
33
35.5
38
40.5
37
39.5
42
44.5
42.5
42.5
45
47.5
46.5
49
49
51.5
49.5
52
54.5
54.5
53.5
56
58.5
61
56.5

20
20.5
21
21.5
22
22.5
23
23.5
24
24.5
25
20
20.5
21
21.5
22
22.5
23
23.5
24
24.5
25
20
20.5
21
21.5
22
22.5
23

23.5
24
24.5
25
20
20.5
21
21.5
22
22.5
23
23.5

4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5

5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5

20
20
20
20
20

20
20
20
20
20
20
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
23
23

23
23
23
23
23
23

15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
15000
16000
16000
16000
16000
16000
16000

16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
16000
17000
17000
17000
17000
17000

0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35

0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.37
0.39
0.39

17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0

18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0

13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13.5

13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
13.5
14
14
14
14
14
14
14

15
15
15
15
15

15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
13

13
13
13
13
13
13

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

9


Stt

a(m)

b(m)

c(m)

e(m)

f(m)

g(m)

E (kN/m2)

𝛍

γ (kN/m3)

c (kN/m2)

𝛷(độ)

42

42
43
44
45
46
47
48
49
50

52
54
56

54.5
56.5
58.5
60.5
58
60

60.5 59
24
63 61.5 24.5
65.5 64
25
64.5 63
20
64.5 63 20.5
67 65.5 21
69.5 68 21.5
67.5 66
22
70 68.5 22.5

5
5.5
6
4.5
5
5.5
6
4.5
5

23
23
23
24
24
24
24
24
24

17000
17000
17000
17000
17000
17000
17000
17000
17000

0.39
0.39
0.39
0.39
0.39
0.39
0.39
0.39
0.39

18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0
18.0

14
14
14
14
14
14
14
14
14

13
13
13
13
13
13
13
13
13

43
44
45
46
47
48
49
50

d(m)

10