Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEPW

r MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU BÀI 1: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỂ TÍNH TỐN THẤM 2.1 Các giả thuyết cho tốn tính thấm khơng xét đến áp lực nước lỗ rỗng âm 2.2 Các giả thuyết cho tốn tính thấm có xét đến áp lực nước lỗ rỗng âm BÀI 2: ỨNG DỤNG SEEP/W ĐỂ TÍNH THẤM QUA NỀN CỐNG LẤY NƯỚC .3 2.1 Ví dụ tính tốn 2.1.1 Tài liệu địa hình, địa chất 2.1.2 Kích thước kết cấu cơng trình .3 2.1.3 Tổ hợp mực nước trường hợp tính tốn 2.1.4 Chỉ tiêu tính tốn thiết kế 2.1.5 Phương pháp tính tốn 2.1.6 Mơ hình tính tốn 2.2 Trình tự giải tốn 2.2.1 Thiết lập vùng làm việc 2.2.2 Xác định tỷ lệ cho vùng làm việc 2.2.3 Thiết lập mật độ lưới vẽ 2.2.4 Lưu chương trình: File/Save 2.2.5 Chọn dạng tốn để phân tích 2.2.6 Khai báo hàm thấm 2.2.7 Khai báo vật liệu 2.2.8 Tạo phần tử hữu hạn 2.2.9 Hiệu chỉnh phần tử .10 2.2.10 Thiết lập điều kiện biên .10 2.2.11 Vẽ mặt cắt để xác định lưu lượng .12 2.2.12 Vẽ trục tọa độ .13 2.2.13 Viết Text lên mơ hình: Sketch/ Text 14 2.2.14 Copy hình vẽ sang word: Edit/ Copy all 15 2.2.15 Kiểm tra tốn .15 r 2.3 Kết cần xuất theo u cầu tốn tính thấm qua cống 15 2.3.1 Giải tốn xem kết .15 2.3.2 Xem biểu đồ áp lực thấm qua cống .15 2.3.3 Xem Gradien thấm lưu lượng thấm qua cống 16 2.2.4 Xem số kết khác 17 2.4 So sánh kết tính tốn với giá trị cho phép theo tiêu chuẩn 20 2.4.1 Độ bền thấm chung kiểm tra theo cơng thức 20 2.4.2 Độ bền thấm cục tính theo cơng thức .20 BÀI 3: ỨNG DỤNG SEEP/W THỰC HIỆN BÀI TỐN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 21 3.1 Mục đích tính thấm .21 3.2 Các trường hợp tính tốn .21 3.3.1 Tài liệu mực nước 21 3.3.2 Tài liệu mặt cắt ngang đập tính tốn 21 3.3.3 Các tiêu hệ số thấm 22 3.3.4 Mơ hình tính tốn 22 3.4.1 Trường hợp 1: Thượng lưu MNDBT, hạ lưu mực nước thấp tương ứng, thiết bị chống thấm nước làm việc bình thường .23 3.4.2 Trường hợp 3: Thượng lưu mực nước rút đột ngột 33 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf LỜI MỞ ĐẦU Phần mền GEO-SLOPE International Ltd Canada, phần mềm ứng dụng để phân tích địa kĩ thuật Kết tính tốn, phân tích GEO-SLOPE đã nhà nước chấp nhận thiết kế cơng trình GEO-SLOPE gồm module sau: - Seep/W : Phân tích thấm - Slope/W: Phân tích ổn định mái dốc - Sigma/W: Phân tích ứng suất nền, biến dạng - Quake/W: Phân tích trạng thái đất động đất - Temp/W: Phân tích truyền nhiệt đất - Wadose/W: Phân tích lớp đất bề mặt đất vùng khơng bão hòa - Ctran/W: Phân tích vận chuyển chất gây nhiễm đất - Seep 3D: Phân tích thấm theo phần từ hữu hạn 3D Khi tính tốn cho cơng trình thủy lợi, chủ yếu sử dụng module: Seep/W, Slope/W, Sigma/W Với module Seep/W, thực phân tích sau: Module Seep/W phân tích tốn: dòng thấm có áp, dòng thấm khơng áp, dòng thấm mưa, dòng thấm từ bồn chứa nước ảnh hưởng đến mực nước ngầm, dòng thấm ổn định khơng ổn định Tích hợp module Seep/W với module Slope/W để phân tích ổn định mái dốc điều kiện có nước Tích hợp module Seep/W với module Sigma/W để phân tích tốn cố kết thấm Trong phạm vị hướng dẫn này, trình bày module Seep/W để phân tích dòng thấm ổn định khơng ổn định qua cơng trình thủy lợi Tài liệu tham khảo: Bản dịch tập Seep/W GS Ngũn Cơng Mẫn 14 TCN 157 – 2005 – Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén Theo TCXDVN 285-2002, Cơng trình thủy lợi – Các qui định chủ yếu thiết kế Theo TCVN 4253-1986: Nền cơng trình thủy cơng – Tiêu chuẩn thiết kế CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf BÀI 1: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỂ TÍNH TOÁN THẤM Tính tốn thấm theo phương pháp phần tử hữu hạn, dựa chương trình tính thấm Seep/W phần mền GEO-SLOPE International Ltd Canada 2.1 Các giả thuyết cho bài tốn tính thấm khơng xét đến áp lực nước lỗ rỗng âm Dòng thấm đất bão hồ/ khơng bão hồ tn theo Định luật Darcy Qvào – Qra = biến thiên độ ẩm thể tích �� Trường hợp đất bão hòa, Qvào = Qra → dòng thấm ổn định Phương trình bản: ∂  ∂H  ∂  ∂H  +Q =  kx  + ky ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  2.2 Các giả thuyết cho bài tốn tính thấm có xét đến áp lực nước lỗ rỗng âm Dòng thấm đất bão hồ/ khơng bão hồ tn theo Định luật Darcy Qvào – Qra = biến thiên độ ẩm thể tích �� Trường hợp đất khơng bão hòa, Qvào ≠ Qra → dòng thấm khơng ổn định Phương trình ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂Θ ∂H  + Q = = mwγ w  kx  +  k y ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  ∂t ∂t CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf BÀI 2: ỨNG DỤNG SEEP/W ĐỂ TÍNH THẤM QUA NỀN CỐNG LẤY NƯỚC Dòng thấm qua cống dòng thấm ổn định, áp dụng tốn tính thấm cho cơng trình cụ thể theo số liệu sau, nhằm xác định: - Xác định lưu lượng thấm q? Lực thấm tác dụng lên đáy cơng trình Wth?→ Phục vụ cho tính tốn ổn định cống Gradien thấm trung bình gradien thấm cục cửa để kiểm tra độ bền thấm chung độ bền thấm cục → Xác định biện pháp gia cố, bảo vệ hợp lý 2.1 Ví dụ tính tốn 2.1.1 Tài liệu địa hình, địa chất Bảng 2.1: Chỉ tiêu trị tiêu chuẩn Lớp đất Hệ số thấm (m/s) 5.80x10-8 4.50x10-7 7.30x10-6 Căn vào tài liệu khảo sát địa chất vùng nghiên cứu có tầng sau: Lớp 1: Bùn sét kẹp cát lẫn thực vật hữu màu xám xanh, xám đen, trạng thái chảy Lớp 2: Cát pha, sét pha màu xám trắng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm Lớp 3: Cát mịn đến trung lẫn bụi, sét màu xám vàng, xám trắng, kết cấu xốp đến chặt vừa 2.1.2 Kích thước kết cấu cơng trình Bản đáy - Chiều rộng đáy: - Chiều dài đáy: B = 12.30m L = 7.50m - Chiều dày đáy: δ = (0.90 ÷ 2.10)m - Cống khoang, bề rộng: b = 12.50m - Cao độ ngưỡng cống: ∇ = - 3.00m - Cao độ đáy phía sơng: ∇ = - 4.20m Trụ biên - Cao độ đỉnh: ∇ = + 2.80 m - Chiều dày trụ biên: δb= (0.90 ÷1.15)m - Chiều dài trụ biên: L = 11.30m 2.1.3 Tổ hợp mực nước trường hợp tính tốn Tính tốn cho trường hợp bất lợi : Chênh lệch mực nước phía đồng phía sơng lớn CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Mực nước phía sơng max = +2.15m ; Mực nước phía đồng = -1.5m Đóng hàng cừ, chiều dài cừ Lcừ = 6.00m, bề rộng cừ Bcừ = 0.25m 2.1.4 Chỉ tiêu tính tốn thiết kế Theo QCVN 04 – 05/2012 → xác định cấp cơng trình (cống cơng trình cấp ?) Theo TCVN 4253-1986: Nền cơng trình thủy cơng – Tiêu chuẩn thiết kế, xét tiêu: - Hệ số tin cây, kn = … (Bảng - cơng trình cấp ….) tb - Gradien tới hạn trung bình tính tốn cột nước, J k = (Bảng 2- TCVN 4253- 1986) - Gradien tới hạn cục cột nước ở vùng dòng thấm hạ lưu, đất khơng xói ngầm, khơng có thiết bị nước , [ J cb ] = Theo sách “Thiết kế cống (Trịnh Bốn – Lê Hòa Xướng)”, tra bảng 4.1 - với đất sét mềm, hệ số phụ thuộc vào đất C = (Hoặc tham khảo Quy phạm thiết kế cống SD13384) 2.1.5 Phương pháp tính tốn -Tính tốn thấm theo phương pháp phần tử hữu hạn, dựa chương trình tính thấm Seep/W phần mềm GEO-SLOPE International Ltd Canada 2.1.6 Mơ hình tính tốn Tính thấm qua cống lấy nước hình vẽ: BIỂU ĐỒ Á P LỰC THẤM PHÍA ĐỒ NG - Tườ ng cừ Lasen chố ng thấ m - Kích thướ c: Dà i 6,0m, dà y 0,125m PHÍA SÔ NG SÀ I GÒN +2.80 +2.15 -1.50 -3.00 -2 -3.20 -3.00 -3.20 -4.20 -4 -6 -8 Cao độ (m) Lớp 1: K=5.8e-8m/s -10 -12 -14 -16 -18 -20 Lớp 2: K=4.5e-7m/s -22 -24 Lớ p 3: K=7.3e-6m/s -26 10 15 20 25 Khoả ng cách (m) 30 35 CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM 40 45 Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf 2.2 Trình tự giải bài tốn 2.2.1 Thiết lập vùng làm việc - Xác định vùng làm việc: Set / Page Giả thiết vùng làm việc tốn tương ứng với khổ giấy A4 (297x210), nên gán vùng làm việc là: 2.2.2 Xác định tỷ lệ cho vùng làm việc - Xác định tỉ lệ vùng làm việc: Set / Scale Với kích thước hình học cơng trình kích thước vùng làm việc đã nhập ở mục Set/Page, chọn tỷ lệ theo sau ( Nên chọn tỉ lệ ngang đứng nhau): Lưu y: Nên chọn tỷ lệ ngang tỷ lệ đứng 2.2.3 Thiết lập mật độ lưới vẽ - Xác định tỉ lệ vùng làm việc: Set / Grid / Snap to Grid CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf 2.2.4 Lưu chương trình: File/Save Phác họa bài tốn a) Cách 1: Nếu mơ hình đơn giản, vẽ trực tiếp Seep/W Dùng lệnh: Sketch / Lines / Done b) Cách 2: Phác thảo theo Autocad - Chuyển vẽ cad tỉ lệ 1:1 - Chuyển trục tọa độ vị trí vẽ, ý phải với cao độ thực cống - Vẽ đường polyline điểm cần thiết để vẽ mơ hình cống - Dùng lệnh “ li ” lấy tọa độ điểm đường polyline - Save tọa độ vào Notepad - Mở Excel file Notepad để lấy tọa độ - Mở Key In/ Point/ Paste/ Ok - Dùng lệnh Sketch / Lines / Done, để nối điểm với 2.2.5 Chọn dạng tốn để phân tích Key In / Analysis Settings / Type / Steady-State (Dùng phân tích tốn ổn định khơng phụ thuộc vào thời gian) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf Key In / Analysis Settings / Control / 2-Dimensional 2.2.6 Khai báo hàm thấm Đối với tốn thấm qua cống, đất thân cống bão hòa nước hồn tồn nên xem hệ số thấm K = const Hàm thấm có dạng đường thẳng nằm ngang qua điểm có hệ số thấm K, khác áp lực nước lỗ rỗng Cách thức khai báo: KeyIn / Hydraulic Function / Hydraulic Conductivity Xuất hộp thoại Conductivity: - Gõ vào Function Number để ký hiệu số thứ tự hàm mà ta muốn khai báo - Nhấp nút Edit Xuất hộp thoại: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf - Giả sử lớp đất có hệ số thấm K = 5,8.10-8m/s, khai báo số liệu vào sau: Bước 1: + Gõ vào #, gõ giá trị nhỏ áp lực nước lỗ rỗng vào Pressure (0) hệ số thấm nhỏ vào Conductivity (5.8e-8) + Nhấp nút Copy, tất thơng tin nhập xuất hộp danh sách Bước 2: + Gõ vào #, gõ giá trị nhỏ áp lực nước lỗ rỗng vào Pressure (1) hệ số thấm nhỏ vào Conductivity (5.8e-8) + Nhấp nút Copy, tất thơng tin nhập xuất hộp danh sách + Nhấp nút View để xem đồ thị hàm - Có thể đặt tên cho hàm để ghi nhớ cách gõ vào Description - Nhấp OK hộp Conductivity Function để kết thúc việc khai báo hàm - Làm tương tự với Lớp 2, lớp 2.2.7 Khai báo vật liệu Để mơ tả vùng tính tốn thấm phải có đặc trưng thấm hệ số thấm, độ chứa nước thể tích … Nên cần khai báo đặc trưng vật liệu để gán cho vùng thấm phát sinh phần tử Cách thức khai báo: KeyIn/Material Properties Xuất hộp thoại: - Gõ vào hộp # (khai báo số vật liệu) - Nhấp vào mũi tên sổ xuống bên cạnh hộp K-Fn (hàm hệ số thấm) Lúc hộp xuất tất hàm hệ số thấm đã khai báo Nhập số thứ tự hàm thấm tương ứng với lớp vật liệu đã chọn Nhập giá trị CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf Khai báo hàm thấm Đối với tốn thấm qua đập, việc khai báo hàm thấm chia làm phần a Khai báo hàm thấm cho đập Vì đập bão hòa nước nên hệ số thấm đập K = const Cách thức khai báo hệ số thấm: Conductivity KeyIn / Hydraulic Function / Hydraulic Khai báo hệ số thấm tương tự tính thấm qua cống Gán hệ số thâm K nhóm vật liệu Material #2, Material #3 b Khai báo hàm thấm cho thân đập b1 Khai báo đường cong dất nước: - Key In / Hydraulic Functions / Vol water content - Xuất hộp thoại: Vol WC Function Nhập stt hàm Bấm edit - Xuất hộp thoại : Vol Water Content Function CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 24 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf Bước 4: Bấm Estimate Bước 3: Nhập tên tốn Bước 2: Chọn loại đường Spline Fredlind & Xing Bước 1: Nhập giá trị = giá trị độ rống x độ bão hòa - Xuất hộp thoại : Etimate Vol Water Content Function Nhấp vào để thay đổi phương pháp Có thể thay đổi hệ số a, n, m Bấm Ok CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 25 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf - Trở lại hộp thoại : Vol Water Content Function Nhấp View để xem dạng đường cong đất nước b2 Nhập hàm thấm: - Key In / Hydraulic Functions / Conductivity CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 26 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf - Xuất hộp thoại: Conductivity Function Nhập stt hàm Bấm edit - Xuất hộp thoại : Conductivity Function Bước 3: Bấm Estimate Bước 2: Nhập tên tốn Bước 1: Nhập hệ số thấm K - Xuất hộp thoại : Etimate Hydraulic Conductivity Function Chọn PP qui đổi từ đường cong đất nước sang đường cong thấm Nhập tên đường cong đất đã khai báo phần trước Bấm OK CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 27 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf - Trở lại hộp thoại : Conductivity Function Nhấp View để xem dạng đường cong thấm B ấm Ok Bấm Done Khai báo vật liệu: KeyIn / Material Properties Tạo phần tử hữu hạn: Draw / Regions CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 28 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 65 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf 60 500 55 49,70 50 300 300 Material # 1 -10 -5 40 33,50 29,90 Material # 2 45 39,70 Material # 4 Material # 3 29,90 35 30 25 20 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 Khoang cach (m) 10 Hiệu chỉnh phần tử : Key In/ Regions 11 Thiết lập điều kiện biên Gán điều kiện biên cho giai đoạn ban đầu: hồ ngập nước đến cao trình + 46.20m mực nước hạ lưu ở cao trình + 29.90m Tổng dòng chảy qua biên đứng phía trái phải, qua đáy lưới phân tử hữu hạn dọc theo đáy tầng thấm đập a Gán chiều cao cột nước: Draw / Boundary Conditions b Gán lưu lượng Q: Draw / Boundary Conditions 12 Vẽ trục tọa độ : Sketch / Axes 13 Viết Text lên mơ hình: Sketch/ Text 14 Kiểm tra bài tốn : Tool / Verify 15 Kết quả cần xuất theo u cầu bài tốn tính thấm qua đập đất ứng với trường hợp a Giải tốn xem kết - Nhấp vào biểu tượng: - Nhấn Start Trong q trình giả tốn, nút xanh xuất - Nhấp vào biểu tượng: b Xem Gradien thấm lưu lượng thấm qua đập Cách thức thực hiện: Draw / Contour CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 29 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Chọn XY Gradient Bấm Apply 85 80 75 e -0 70 65 60 500 55 49,70 46,20 50 300 300 45 39,70 40 29,90 25 29,90 35 0 05 30 25 20 15 -10 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 10 155 Khoang cach (m) c) Vẽ đồ thị kết tính tốn Chọn Graph từ thực đơn Draw Hộp thoại sau xuất hiện: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 30 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf Trong hộp nhóm Graph Type, chọn Pressure Head từ hộp danh mục bng thứ nhất, chọn tọa độ X từ hộp danh mục bng thứ Di chuyển chỏ ngồi hộp thoại biến đổi thành điểm đen lớn, điều ở chế độ chọn lựa Dùng chế độ để chọn nút lập đồ thị Nếu “Snap-to-Grid” hiển thị, loại bỏ chế độ cách nhấn chuột vào nút Snap Grid cơng cụ Grid Di chuyển trỏ tới gần nút góc trái phía lưới Nhấn giữ phím trái chuột kéo trỏ thành hình chữ nhật chứa nút dọc đỉnh mạng Các nút chọn hiển thị dạng Video đảo, với hình chữ nhật đen bao quanh nút Thả phím trái chuột hàng nút đỉnh chứa hồn tồn hình chữ nhật Nhấn vào nút Graph hộp thoại Draw Graph Đồ thị sau hiển thị: 0.6 0.5 XY-Gradient 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Chọn Edit Copy từ thực đơn cửa sổ20Graph nếu40muốn copy 60 đồ thị vào 80 Windows Clipboard để nhập vào ứng dụng khác Distance 16 So sánh kết tính tốn với giá trị cho phép theo tiêu chuẩn a Kiểm tra độ bền thấm: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 31 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Với đập đất, độ bền thấm bình thường ( xói ngầm học, trơi đất) đảm bảo nhờ bố trí tầng lọc ngược ở thiết bị nước (mặt tiếp giáp với thân đập nền) Ngồi cần kiểm tra độ bền thấm đặc biệt để ngăn ngừa cố trường hợp xảy hang thấm tập trung điểm thân đập a1) Đối với thân đập: Cần đảm bảo điều kiện: J kd = ≤ [ J k ] d = Trong đó: J kd : Gradien thấm qua đập [Jk ]đ : Gradien thấm cho phép phụ thuộc loại đất đắp cơng trình a2) Đối với đập: n Cần đảm bảo điều kiện : J k = ≤ [ J n ] = Trong : n J kn : Gradien thấm qua nền: J k < H Ltt [Jn]: Gradien thấm cho phép phụ thuộc loại đất cơng trình → Kết luận: …………… b Tính tốn tổng lưu lượng thấm: b1) Mục đích: Tính tổng lưu lượng thấm nhằm để xác định lượng nước tổn thất năm hồ chứa, qua kiểm tra khả trữ nước hồ lượng nước tổn thất có phải nằm phạm vi lượng tổn thất cho phép khơng, để kết luận loại đập hình thức chống thấm đã chọn có phù hợp khơng b2) u cầu: Wthấm ≤ Wh Trong đó: Wh : Lưu lượng thấm u cầu tính tốn điều tiết hồ (m3) Wthấm: Lượng nước thấm thời đoạn t, Wthấm = Qt.t t : Là thời đoạn tính tốn (giây) Qt : tổng lưu lượng thấm Tính lưu lượng thấm qua đoạn (chỉ tính cho trường hợp MNDBT, hạ lưu khơng có nước) theo cơng thức sau: Qt = 0.5[q1l1 + (q1+q2)l2 +… +(qn-1+qn)ln +qn -1 ln] (10-20) Trong đó: qi : Lưu lượng thấm đơn vị mặt cắt thứ i CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 32 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf li : Khoảng cách mặt cắt i i-1 3.4.2 Trường hợp 3: Thượng lưu mực nước rút đột ngột Mục đích - Xác định thay đổi vị trí đường bão hòa nước rút để tính tốn ổn định mái đập thượng lưu - Xác định gradien thấm lưu tốc thấm dòng chảy thân đập (nhất vị trí dòng thấm ở thượng lưu) để kiểm tra tượng xói ngầm, chảy đất, từ xác định kích thước hợp lí thân đập, thành phần tầng lọc ngược Bài tốn a) u cầu: Tính thấm qua đập đất cho trường hợp hồ tích nước ở MNDBT, lý u cầu tháo cạn hồ nhanh đến đáy hồ Tính thấm qua đập ứng với giai đoạn: - Giai đoạn ban đầu: hồ tích nước ở MNDBT, hạ lưu có nước, đường bão hòa thân đập ổn định - Giai đoạn 2: hồ bắt đầu xả nước vòng ngày cạn hồ, đường bão hòa chịu ảnh hưởng việc hạ thấp MNDBT - Giai đoạn 3: hồ đã tháo cạn nước, đường bão hòa tiếp tục hạ thấp đến ngang mực nước ngầm theo thời gian b)Thời đoạn tính tốn: Thời gian Tổng thời gian Mực nước Mực nước hạ Ghi (ngàyđêm) (ngàyđêm) thượng lưu (m) lưu (m) 0 46,20 29,90 Chưa xả 1 42,125 29,90 Xả ngày 29,90 29,90 Cạn hồ 10 Đường bão 20 30 30 60 hòa hạ thấp 29,90 29,90 30 90 theo thời gian 30 120 đến MNN 30 150 3) Tính tốn thấm qua thân đập ứng với hồ tích nước ở MNDBT, hạ lưu có nước, đường bão hòa thân đập ổn định Trình tự tính tốn trường hợp Đặt “bài tốn 1” 4) Tính thấm qua đập đất theo giai đoạn giai đoạn a) Save as Lưu “bài tốn 1” đã thực ở sang tên khác Thực bước fike có tên vừa lưu Tt CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 33 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf b) Khai báo điều kiện tính tốn KeyIn / Analysis settings Xuất hộp thoại: Bước 3: Bấm View Bước 1: Chọn kiểu phân tích tốn theo thời gian Bước 2: Chọn đường dẫn chứa file tính thấm ban đầu CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 34 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf - Time Step Generation: # of Time Steps: Các bước thời gian nước rút Initial Increment Size: Bước tăng thời gian - Time Step: # : Thứ tự bước Elapsed Time: Thời gian trơi qua c) Khai báo cột nước thay đổi theo thời gian Starting Time: Thời điểm bắt đầu Expansion Factor: Hệ số tăng thêm Increment Size: Bước tăng thêm Save : Xem kết Bước CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 35 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Bước 4: Bấm View Bước Bước 3: Nhập thời gian tương ứng với mực nước thay đổi d) Khai báo điều kiện biên Draw/ Boundarly conditions Xuất hộp thoại: Chọn số hiệu bước nước rút đã khai báo ở mục 2.20 Sauk hi chọn điều kiện biên, dùng chuột tích vào biên mực nước rút từ MNDBT đến MNmin Nút thể có dạng màu đỏ rỗng e) Kiểm tra bài tốn : Tool / Verify f) Giải và xem kết quả bài tốn f1 Xem đường bão hòa thay đổi theo thời gian View / Time Increments Xuất hộp thoại: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 36 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf Đường bão hòa ứng với bước thời gian thứ f2 Xem kết khác phần cống Dạng đường bão hòa thay đổi theo thời gian (8đường) f3 Xem Gradien thấm trường hợp nước ở mái thượng lưu ứng với từng mực nước CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 37 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Cách thức thực hiện: Draw / Contour 60 500 55 49,70 300 45 39,70 40 25 3 50 300 33,50 29,90 35 29,90 0 30 25 -10 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 20 155 Khoang cach (m) Hình 15-13 : Các véctơ dòng thấm áp lực nước thời đọan g So sánh kết tính tốn với giá trị cho phép theo tiêu chuẩn g1) Kiểm tra độ bền thấm: Với đập đất, độ bền thấm bình thường (xói ngầm học, trơi đất) đảm bảo nhờ bố trí tầng lọc ngược ở thiết bị nước (mặt tiếp giáp với thân đập nền) Ngồi cần kiểm tra độ bền thấm đặc biệt để ngăn ngừa cố trường hợp xảy hang thấm tập trung điểm thân đập Đối với thân đập: d Cần đảm bảo điều kiện: J k = ≤ [ J k ] d = Trong đó: J kd : Gradien thấm qua đập [Jk ]đ : Gradien thấm cho phép phụ thuộc loại đất đắp cơng trình Đối với đập: n Cần đảm bảo điều kiện : J k = ≤ [ J n ] = Trong : J kn : Gradien thấm qua nền: J n < H k Ltt [Jn]: Gradien thấm cho phép phụ thuộc loại đất cơng trình → Kết luận:………………… CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 38 [...]... tăng độ dày của phần tử, chọn Edges, hộp thoại có dạng sau: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 9 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf + Chọn cạnh muốn tăng độ dày phần tử hữu hạn +Nhập số vào ơ Min để tăng hoặc giảm độ dày của phần tử hữu hạn... TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf - Trở lại hộp thoại : Vol Water Content Function Nhấp View để xem dạng đường cong đất nước b2 Nhập hàm thấm: - Key In / Hydraulic Functions / Conductivity CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 26 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN... kiểm tra lại kết quả tính thấm bằng tay trong phần thuyết minh tính tốn ổn định cống Cách thức thực hiện: Draw / Contour Xuất hiện hộp thoại: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 15 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Bước 1: Chọn Total Head Bước... (Tính định Gradien thấm ở của ra của cống → Xác định có ga cố phần thượng hạ lưu cống để đảm bảo điều kiện ổn định hay khơng) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 16 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf Cách thức thực hiện: Draw / Contour Chọn XY Gradient... phần tử để xem kết quả tính tại điểm Gauss thuộc phần tử đó Ví dụ, nhấn ở trong miền Gauss phần tủ tại góc trái phía trên của lưới Miền Gauss phần tử được chọn trên hình vẽ, và thơng tin sau được hiển thị trong hộp thoại: d) Vẽ đồ thị của kết quả tính tốn: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 18 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần. .. sổ20Graph nếu40muốn copy 0 60 đồ thị vào 80 Windows Clipboard để nhập vào các ứng dụng khác Distance CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 19 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf 2.4 So sánh kết quả tính tốn với giá trị cho phép theo tiêu chuẩn 2.4.1... ra tính tốn → Kết luận: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 20 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf BÀI 3: ỨNG DỤNG SEEP/W THỰC HIỆN BÀI TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 3.1 Mục đích tính thấm Việc tính tốn thấm qua đập đất nhằm: - Xác định lưu lượng... VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 23 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf 7 Khai báo hàm thấm Đối với bài tốn thấm qua đập, việc khai báo hàm thấm được chia làm 2 phần a Khai báo hàm thấm cho nền đập Vì nền đập bão hòa nước nên hệ số thấm dưới nền đập K... này Lưu ý: Khi vẽ mặt cắt lưu lượng, tuyệt đối khơng cắt qua nút phần tử hữu hạn Nếu khơng khi chạy bài tốn sẽ báo lỗi CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 12 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ rf TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W BIỂ U ĐỒ Á P LỰC THẤ M PHÍA ĐỒ NG - Tườ n g cừ Lasen... từ đường cong đất nước sang đường cong thấm Nhập tên đường cong đất đã khai báo phần trước Bấm OK CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 27 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf - Trở lại hộp thoại : Conductivity Function Nhấp View để xem dạng đường ... TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W rf LỜI MỞ ĐẦU Phần mền GEO-SLOPE International Ltd Canada, phần. .. MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf BÀI 1: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỂ TÍNH... MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SEEP/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 01 rf BÀI 2: ỨNG DỤNG SEEP/W ĐỂ TÍNH THẤM