TIN UNG DUNG TRONG DIA KY THUAT - diakythuat-htl ď slope

Phần II: Ứng dụng SLOPE/W
trong phân tích ổn định mái dốc


Nội dung giới thiệu về SLOPE/W
vKhái niệm mái dốc và mục đích nghiên cứu
mất ổn định mái dốc
vCơ sở lý thuyết tính toán ổn định mái dốc
vModun SLOPE/W trong bộ phần mềm Geostudio
vHướng dẫn sử dụng SLOPE/W qua một ví dụ
đơn giản


I/Khái niệm mái dốc, nguyên nhân và mục đích
nghiên cứu mất ổn định mái dốc
I.1 Khái niệm về mái dốc
Mái dốc là khối đất có mặt giới hạn là mặt nghiêng.
Mái dốc có thể phân thành mái dốc tự nhiên (do tác
dụng địa chất tạo thành như bờ sông, mái đồi…) và
mái dôc nhân tạo(như vách hố móng, thân đê đập…)


I/Khái niệm mái dốc, nguyên nhân và mục đích
nghiên cứu mất ổn định mái dốc

→


1.2 Sự mất ổn định của mái dốc
Mái dốc mất ổn định khi có xu hướng dịch chuyển
và phá hoại

Nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc là do tổng
lực gây trượt tác dụng trên mặt trượt vượt quá
tổng lực kháng trượt tác dụng trên đó.
ü Lực gây mất ổn định: trọng lực; lực thấm & ngoại
lực (nếu có)
ü Sức kháng trượt chủ yếu do: hình dạng & độ bền
kháng cắt của đất đá tạo nên


Đê biển Trà Vinh

Đê sông Hà Tĩnh sau vụ bão



1.3 Mục đích nghiên cứu mất ổn định của mái
dốc
•

Xác định ra hệ số mái thỏa mãn yêu cầu về kinh tế
và kỹ thuật

•

Đưa ra giải pháp công trình hợp lý khi mái dốc gặp
sự cố


Trượt mái dốc
làm sập tòa

Highland Tower
(1978-Malaysia)
(Ngày 11/12/93)


II/ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC
2.1 Hệ số an toàn
• Để đánh giá ổn định của mái dốc người ta đưa ra một hệ
số gọi là hệ số an toàn, FoS ( Factor of Safety ).
• Có nhiều PP để thành lập công thức tính FoS. Công
thức thông dụng nhất dựa trên giả thiết giá trị của FoS
không đổi dọc theo mặt trượt, sau đó tính FoS theo:
a/ PP cân bằng lực
Dùng tính cho các mặt trượt trụ tròn, mặt trượt phẳng
or có hình dạng các đa giác phức tạp. Xét 1 cung trượt
bất kỳ:

Với: Ff: tổng lực chống trượt; Fd: tổng lực gây trượt


2.1 Hệ số an toàn (tiếp)
b/ PP cân bằng mômen.
Thường dùng để tính cho các mặt trượt trụ tròn. Xét 1
cung trượt bất kỳ:

Mr: tổng lực chống trượt, Md: tổng lực gây trượt
Table 2-1:


2.2 Hình dạng mặt trượt

- Mặt trượt trụ tròn: mặt trượt có dạng cung tròn với các
mái dốc đồng nhất
- Mặt trượt phức hợp (gãy khúc): thường xảy ra khi
nền ko đồng chất, gặp nền đá cứng, mặt trượt tiếp giáp
với nền đá.


2.3 Phương pháp tính hệ số ổn định
• Có nhiều PP tính, nhưng có thể gộp lại thành 2
nhóm:
-

Nhóm PP theo lý thuyết cân bằng giới hạn của
khối rắn ( Giả thiết trước hình dạng mặt trượt)

-

Nhóm PP dựa vào lý thuyết cân bằng giới hạn
thuần túy


III/ MODUN SLOPE/W TRONG BỘ PHẦN MỀM
GEO-STUDIO V5.2
q Đặc điểm chung của SLOPE/W
+ Là một trong 7 modul chính của bộ Geo-studio
+ Là phần mềm giao diện đồ họa dùng để phân tích ổn định
mái đất – đá theo PP CBGH trong khối đất bão hòa, không
bão hòa, gồm 9 PP khác nhau:
+ Mái dốc đồng nhất, ko đồng nhất trên nền đá;
+ Mái dốc chịu tải trọng ngoài & có cốt gia cố;

+ Tích hợp với SEEP/W phân tích ôđ mái dốc trong đk
có áp lực nc lỗ rỗng phức tạp
+ Tích hợp với Sigma phân tích ôđ theo PTHH
+ Tích hợp với Quake phân tích ôđ có xét tới tác động
động đất;
+ Phân tích ô đ mái dốc theo xác suất


VI/ Các bước tính ổn định mái dốc dùng SLOPE/W

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

1. Thiết lập vùng làm việc
2. Phác họa mô hình tính
3. Khai báo vật liệu
4. Gán vật liệu vào mô hình (vẽ đường phân cách
giữa các lớp đất)
5. Vẽ đường đo áp
6. Chọn phương pháp tính ổn định
+ XĐ chiều cung trượt

+ XĐ lưới tâm & lưới bán kính cung trượt
7. Trang trí (ký hiệu, hệ trục tọa độ…)
8. Kiểm tra lỗi
9. Giải bài toán và xuất kết quả


THỰC HÀNH SLOPE/W QUA MỘT BÀI TOÁN
ĐƠN GiẢN


1.Thiết lập vùng làm việc
Menu: set
Đặt trang giấy
Đặt tỉ lệ bản vẽ
Set > Page
Set > Scale

Đặt lưới bắt điểm
Set > Grip


Lưu bài toán:
Menu: file
File → save


2. Phác thảo mô hình hình học bài toán.
SKETCH/ LINE or KEYIN/ NODES

3. Lựa chọn phương pháp phân tích
Menu: KeyIn

KeyIn menu ⇒ Analysis Setting


Thực đơn KeyIn/ Analysis/ PWP


Thực đơn KeyIn/ Analysis/ Control


Menu: KeyIn ⇒ Soil Properties


3.Vẽ đường phân cách các lớp đất và đường đo áp

Menu Draw ⇒ Lines

Menu: Draw ⇒ PWP


4.Vẽ lưới tâm mặt trượt và bán kính mặt trượt
Menu: Draw ⇒ Slip
Surface ⇒ Radius

Menu: Draw ⇒ Slip
Surface ⇒ Grid