HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEO SLOPE

Sử dụng phần mềm Slope/W v5.14Nhấn OK để kết thúc khai báo tính toán.. Tạo các lớp trên bản vẽ: Click vào nút để tạo các lớp phân cách, trong bảng thoại này chọn số để vẽ từng lớp 1 Vi d

Trang 1

TÀI LIỆU THAM KHẢO

SỬ DỤNG PHẦN MỀM SLOPE/W CỦA B Ộ PH ẦN M ỀM GEO-SLOPE

(Tài liệu lưu hành nộI bộ)

Trang 2

Sử dụng phần mềm Slope/W v5.14

Bài toán:

Nền đắp cao trên lớp đất yếu với các số liệu sau:

Nền đắp: γ=18 KN/m3 ; C=38 KN/m2 ; phi =20 (độ) với H= 3.5m

Địa chất dưới nền đắp gồm các lớp sau:

+ Lớp 1: Bùn sét dẻo chảy

γ=17.1 KN/m3 ; C=7.6 KN/m2 ; phi =7.9 (độ) với H= 3.6 m

+ Lớp 2: Cát hạt trung chặt vừa

γ=15.5 KN/m3 ; C=0 KN/m2 ; phi =31.49 (độ) với H= 7.4m

Yêu cầu: Tính toán ổn định trượt dưới tác dụng của trọng lượng bản thân đất đắp và tải trọng khai thác (H30 và XB80)

Giải:

1 Bước 1: Tạo đơn vị bản vẽ và kích thước tỉ lệ bản vẽ

1.1.Chọn đơn vị khổ giấy in:

Menu Set/ Page: Chọn kích thước mm (kích thước này là kích thước khổ giấy in) và

ghi chiều dài và chiều rộng khổ giấy cần in ra

1.2.Tỉ lệ bản vẽ và đơn vị bản vẽ:

Menu Set/ Scale: Chọn kích thước m và gõ tỉ lệ.

Chú ý: Khi gõ tỉ lệ thì các ô Minimun và Maximum lần lượt nhảy theo và xem thử với kích thước lớn nhất và nhỏ nhất như vậy là đủ để giải quyết bài toán chưa

Ví dụ: Kích thước thực tế của bài toán đưa vào giải 15m, ta chọn tỉ lệ 1/100 và thấy maximum đến 20m là được

Trang 3

2 Phác hoạ bài toán:

2.1.Tạo lưới bản vẽ:

Bật tắt lưới như hình dưới, nên để khoảng cách lưới ở dạng bội số của 0.5m để dễ dàng phác hoạ

2.2.Phác hoạ bản vẽ:

Click vào biểu tượng để vẽ các địa tầng và bề rộng, chiều cao lớp đất đắp Phần này chỉ có tác dụng giúp đỡ dễ dàng cho các mục sau, không ảnh hưởng đến tính toán

Nên phác hoạ với điểm gốc tại (0,0) Toạ độ đễ vẽ các điểm tiếp theo xem dưới thanh Status bên phải màn hình

Khi phác hoạ nên phác theo kích thước chắn (Ví dụ: H=3.6m, nên phác thành H=4.0m, sau đó khi đã vẽ đường phân cách lớp ta sẽ tiến hành hiệu chỉnh như ở mục 5.)

3 Khai báo tính toán và dữ liệu:

3.1.Khai báo tính toán:

Menu KeyIn/ Analysis Settings Chọn Tab Method : trong mục Limit Equilibrium

chọn theo PP Bishop.

Trang 4

Trong Tab PWP: Click vào nút nếu có xây dựng mực nước ngầm Chọn phương pháp tính áp lực nước lỗ rỗng theo công thức hệ số B-bar

Trang 5

Hệ số B xâc định theo:

+Trường hợp đất đâ bêo hòa một phần (độ bêo hòa Sr < 1):

Sr 0.00 0.20 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

B 0.00 0.02 0.05 0.09 0.11 0.15 0.36 0.80 1.00 (Theo đồ thị Hình 4-9: Quan hệ điển hình B-Sr trang 128 CHĐ-T1-R.Whitlow)

+Trường hợp đất đâ bêo hăo hoăn toăn thì có thể lấy theo bảng sau (Bảng 4-2 trang 128 CHĐ-T1-R.Whitlow)

Đâ/Đất B

Đá thấm 0.47 Đá phiến 0.65 Đất cát

Đất sét chặt sít 1.00 Đất sét

Ghi chú: Trong mọi trường hợp thiín về an toăn, nín bỏ chọn mục Apply phreatic

correction Mục năy có ý nghĩa: sẽ nhđn với âp lực nước lỗ rỗng với hệ số cosA (với

A: góc giữa đường mực nước nằm xiín so với phương ngang)

Trang 6

(Thường áp dụng cho trường hợp nước thấm qua nền đường, trong mọi trường hợp khác đường MNN nằm ngang) Vì vậy, nếu chọn vào nút này ứng với trường hợp MNN như trên thì Kmin luôn cao hơn nếu không chọn (do làm giảm áp lực nước lỗ rỗng) Nhập hệ số B xem mục 5 (Tạo đường mực nước ngầm)

Trong Tab Control: Điều quan trọng là xem trượt về phía nào để click chọn về phía

ấy

Trang 7

Nhấn OK để kết thúc khai báo tính toán

3.2.Khai báo dữ liệu:

Menu KeyIn/ Soil Properties:

Khai báo tất cả các lớp đất, kể cả lớp đất đắp Trong đó lớp cuối cùng của tất cả các lớp khai báo phải khai thêm lớp đá có mô hình là Bedrock, các lớp khác có mô hình Mohr-Coulomb

Trang 8

Sau khai xong mỗi lớp nhấn Insert, khi muốn sửa dữ liệu nhấn Copy

Đơn vị theo KN và m

Nhấn OK để chấp nhận khai báo

4 Tạo các lớp trên bản vẽ:

Click vào nút để tạo các lớp phân cách, trong bảng thoại này chọn số để vẽ từng lớp 1 (Vi dụ: số 1: Vẽ phân cách lớp 0 (viền bao ngoài lớp 1), số 2: vẽ phân cách lớp 1…)

Nhấn Draw để vẽ các đường phân cách, trong quá trình vẽ bám theo các đường

phác hoạ cũ Một điều quan trọng chú ý là nếu đường phân cách các lớp chỉ có 1 đoạn thì các đường Line phân cách vẽ ra phải vẽ từ điểm đầu trái và kết thúc điểm cuối phải

Trang 9

Trong trường hợp trên đường số 1 không được kết thúc tại chân taluy mà phải kéo dài qua hết biên Vì vậy đường số 2 sẽ có 1 đoạn trùng với đường số 1 Bất kì một

sự nhầm lẫn nào cũng sẽ gây ra lỗi trong mục 9 (Kiểm tra dữ liệu), để xem đường khai báo qua các điểm nào xem phụ lục

5 Tạo đường mực nước ngầm:

Click vào biểu tượng trên thanh công cụ Bảng thoại sau hiện ra:

Chọn các lớp đất mà mực nước ngầm có đi qua (ví dụ là qua tất cả các lớp trừ đất đắp) Nhấn vào nút Define B-bar để định nghĩa hệ sô B (xác định theo mục 3.1):

Trang 10

Nhấn Ok để kết thúc khai báo hệ sô B, nhấn Draw để vẽ đường mực nước ngầm

(Đường mực nước ngầm phải bắt đầu từ biên bên này qua biên bên kia)

6 Hiệu chỉnh kích thước bản vẽ:

Click vào biểu tượng , chọn các đối tượng cần hiệu chỉnh lại kích thước Ví dụ:

mục 2.2 đã vẽ H=4.0m, chọn các đối tượng cần Move xuống, gõ ô Y=-0.4m Nhấn

Move.

7 Hiệu chỉnh đường phân cách lớp:

Menu KeyIn/ Lines.

Trang 11

Chọn các đường phân giới lớp muốn hiệu chỉnh Sau đó thêm vào hoặc xoá các điểm

8 Khai báo tải trọng xe cộ:

Tính áp lực xe trên 1 m dài đường theo công thức: p=P/L (trong đó P: tổng tải trọng tất cả các xe có thể xếp được trên hàng ngang, L: chiều dài toàn bộ xe)

Nhấn nút :

Nhấn Draw để vẽ phạm vi tải trọng, phạm vi khai báo p nằm trong phạm vi của xe chạy

Để vẽ nhấn vào 2 điểm tương tự trên, tải trọng sẽ được thể hiện trên hình vẽ

9 Kiểm tra bài toán:

Từ menu Tools/Verify, hiện bảng thoại:

Trang 12

Nhấn Verify, và xem câu cuối cùng Nếu 0 error found thì bài toán khai báo đúng, nếu

có lỗi, ví dụ như trên thì có 1 lỗi “

” có nghĩa: đường mực nước ngầm thứ 1 (điểm 27) không nằm trong phạm vi đường biên hình học Tiến hành sửa lỗi lại, sau khi 0 lỗi thì tiến hành phân tích

10.Phân tích:

Nhấn , để tiến hành phân tích:

Nhấn nút Start, xem hệ số ổn định theo Bishop.

11.Kết quả:

Hệ số trên chưa hẳn đã là hệ sô Kmin, vì lưới tâm điểm do ta lập còn mang tính chủ quan, hệ số đó chỉ là Kmin trong lưới ta lập nên Để có thể biết chính xác hệ số Kmin

đó là nhỏ nhất trong cả vùng, ta phải hiển thị đường đồng mức trên các điểm Nhấn

để hiển thị cửa sổ xem kết quả

Trang 13

Số màu đỏ là hệ số Kmin (chú ý phải chọn PP xem kết quả là Bishop trên thanh công

cụ)

Để hiển thị hay tắt đi các chức năng khác dùng thanh công cụ đứng bên tay phải:

Nhấn để hiển thị các đường đồng mức:

Trong đó: Starting Contour Value: giá trị đường K bắt đầu

Increment by: khoảng gia giữa 2 đường K

Number of Contours: Số đường K.

Nhấn Apply để xem, nếu thấy chưa thỏa mãn, làm lại

Trang 14

Ghi chú: Để quá trình khai lưới không theo ý chủ quan, dẫn đến KQ phải làm đi làm

lại nhiều lần, cần xem trong cuốn “ Cơ Học đất” mục tìm Kmin để có thể nhanh chóng khoanh 1 vùng có khả năng Kmin nằm đó

Một số chức năng khai báo nâng cao:

12.Khai báo lớp vải địa kỹ thuật:

Nhấn , khai báo các thông số vải địa

Chỉ cần khai báo chính xác phần working Load (các phần khác được vẽ trên bản vẽ

sẽ tự nhảy như chiều dài vải), phần chiều dài bầu neo (Bond Length) đối với vải địa

lấy đúng bằng chiều dài neo

Mục Apply Working Load as nên chọn Variable.

Mục Rienf Load Max: chỉ cần khai báo lớn hơn working Load là được (không quan

tâm bao nhiêu)

Trong file đó, đoạn khai báo vải địa mình nói chưa đầy đủ: chỉ cần khai báo giá trị Bond Resistance (lực kéo vải địa, nhà cung cấp có), nhập tiếp giá trị Working Load = chiều dài vải * Bond

Resistance.

Chiều dài bầu neo lấy bằng chiều dài neo.

Điều kiện làm việc dùng: Variable.

Chúc bạn dùng tốt!

Một số chú ý:

Trích bài viết của tôi trên ketcau.com về neo trong Slope:

“Trong slope, khi gia cường người ta chỉ đưa vào tính toán 1 lực duy nhất là lực kéo của vật liệu gia cố, ie là chỉ dùng lực working load, Các thành phần khác chỉ phụ trợ,

Trang 15

thành phần lực Reinf LoadMax chỉ có ý nghĩa làm đẹp và thêm phần chuyên nghiệp chứ ko có ý nghĩa trong tính toán(dùng xét working load<=Reinf LoadMax ) Chiều dài gia cố sẽ được tính bằng =working load(lực)/Bond Resistance(lực/chiều dài:sức kháng đơn vị của bầu neo) Cái phần đỏ đỏ ngay tại cuối neo sau khi chạy ra KQ chính là chiều dài bầu neo tối thiểu để có thể chống lại lực kéo neo(chống nhổ tuột)

Vì vậy, nếu chiều dài bầu neo nhỏ hơn so với tính toán (ie, phần đỏ dài hơn so với chiều sâu neo), thì hệ số ônr định sẽ khác vì lúc đó nó lại lấy chiều dài neo thực tế/ Bond Resistance để ra working load đưa vào tính toán chứ ko phải lấy giá trị

working load mà ta nhập vào Ngược lại, nếu chiều dài bầu neo lớn hơn so với tính toán thì nó chỉ lấy giá trị working load mà ta nhập vào tính toán.(tất nhiên là ngoài lực này thì hướng của lực này cũng được đưa vào tính toán).Trong phần này, có 2 loại là constant và Variable, constant thì khi tính lực sẽ tính hết chiều dài neo(ko kể

là trong hay ngoài khối trượt) còn Variable thì ngược lại Xem hình dưới :

Hình a,b,c trên:Mobilized Reinforcement Loads When Applied as a Constant

Trang 16

Sau đó có thể vào menu KeyIn/Load để xem kết quả khai báo các lớp vải địa:

13.Khai báo tường chắn đất:

Trang 17

Tường chắn đất khai bâo thănh lớp đất nhưng không theo mô hình Morh-Colomb mă

theo mô hình Strength chỉ nhập trọng lượng riíng:

Quâ trình tính toân tương tự như câc băi toân đơn giản khâc

14.Lý thuyết tính hệ số ổn định Kmin theo Bishop:

W.Bishop giả thuyết tổng tất cả các lực theo phương nằm ngang khi cân bằng là bằng không

R

α i

l i

U i

T i

N i

O

X i

g i

Hình 4.6: Sơ đồ các lực tác dụng tính ổn định theo

Trang 18

Ti.sini + (Ni+Ui).cosi-gi=0 (4.8)

Trong đó:

nếu gọi K là hệ số ổn định thì : i i

i

N tg c l T

k

α + ∆

Ui=ui.∆li với i i

i

X l

cos

∆

∆ =

Thay các giá trị trên vào công thức( IV.8 ) ta được trị số Ni là :

i i i i i i

1

g u X c X tg

k

=

α  + ϕ α 

(4.11)

Trong trường hợp mái dốc đồng nhất, xét cân bằng mô men của tất cả các lực đối với tâm trượt O, lúc đó công thức hệ số ổn định:

n [ i i i i ] i i

i 1

n

i 1

c X (g u X ).tg / M ( ) k

g sin

=

α

∑

Trong đó:

i

tg tg

k

ϕ α

Trong trường hợp mái dốc gồm nhiều lớp, tương tự xét cân bằng tâm O, hệ số ổn định lúc này là:

n [ i i i i i i i i] i i

i 1

n

i 1

c X ( X h u X ).tg / M ( ) k

X h sin

=

∑

Trong đó:

i i

tg tg

k

ϕ α

ci , ϕi : lần lượt là lực dính kết đơn vị, góc ma sát trong mà đáy cung trượt đi qua

∆Xi: bề rộng mảnh thứ i

Hi :chiều cao trung bình của mảnh thứ i

γi :dung trọng trung bình tự nhiên của mảnh thứ i:

Trang 19

n

j 1 i

i

.z h

=

γ

γj :dung trọng tự nhiên của lớp đất thứ j trong cột đất phân tố i có chiều cao tương ứng Zj

Nhận thấy rằng, hệ số ổn định k có mặt ở cả hai vế của phương trình (4.12) và (4.13) (hay (4.14) và (4.15) cho nhiều lớp) nên phải dùng phương pháp thử dần để tìm k thoả mãn phương trình trên ứng với 1 tâm trượt giả định trước

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	454,5 KB