Phân tích ổn định đập BTTL

Phân tích ổn định đập BTTL PHN TCH N NH P BTTL MT TRT PHC HP I S liu tớnh toỏn Kớch thc mt ct p nh hỡnh v bng Bng 1: Kớch thc mt ct p Thụng s A B C D E B1 m1 m2 200 83.25 130.0 56.46 195 10.0 0.75 0.15 10o Hỡnh 1: Kớch thc mt ct p Ch tiờu vt liu c ly theo bng Bng 2: Ch tiờu ca vt liu dựng tớnh toỏn STT Ch tiờu Ký hiu n v Giỏ tr Dung trng ca nc n (T/m3) Dung trng ca ỏ phớa trờn TL (T/m3) 1.8 Dung trng ca ỏ phớa trờn HL (T/m3) 2.3 Dung trng lp ỏ nn p (T/m3) 2.0 Dung trng ca bờtụng b (T/m3) 2.5 Gúc ma sỏt ca ỏ phớa trờn () 20 TL ma sỏt ca ỏ phớa trờn Gúc () 30 HL Gúc ma sỏt ca ỏ nn p () 35 Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Din tớch mt ct ngang p Sd = 7454.27 (m ) Yờu cu: Tỡm h s an ton chng trt theo mt trt phc hp - ỏp dng tiờu chun thit k p BTTL ca M (EM 1110-2-2200) Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Bi lm I.Lí THUYT 1) TNH THEO H THNG TIấU CHUN VIT NAM LIấN BANG NGA, TRUNG QUC 1.1 S tớnh toỏn: a) Dng mt trt: Cỏc cụng trỡnh thy cụng bng bờ tụng nh p bờ tụng trng lc xõy trờn nn ỏ khụng ng nht, cc b nn p cú th hỡnh thnh khu vc cú cng suy gim Trong trng hp ny ngoi vic kim tra lt ca p quanh trc qua mộp chõn h lu ca p cũn phi xt n nh hng ca vựng suy gim cng S tớnh toỏn: MNTL W1 T h' h Peq E1 MNHL W2 P G L' L aC D dC B dC W3 C' aC C b) Ti trng tỏc dng: Lc chng lt: - Trng lng cụng trỡnh G - p lc nc h lu W2 Lc gõy lt: - p lc nc thng lu W1 - p lc y ni W3 - p lc bựn cỏt E1 - Lc ng t Peq c) Cụng thc tớnh toỏn: Theo s ny iu kin an ton chng lt ca p vit nh sau: Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL nc M gl m M cl kn (1.1) Trong ú: Mgl v Mcl l tng momen gõy lt v chng lt i vi tõm quay V trớ Oc c xỏc nh t im B vi cỏc tham s hỡnh hc dc, ac, w v Oc l im gia ca DC d c (0,5h ac cos )2 ac (l ac ) (0,5h ac cos ) ac (1.2) P 2bRtt Trong ú: P: Tng hp lc b: Chiu rng ỏy p h: Cỏnh tay ũn ca hp lc T ly i vi im B l: Cỏnh tay ũn ca hp lc P ly i vi im B w: gúc gia dc v ac bng gúc hp lc P v T Rtt: cng ỏ nn tớnh toỏn gh b Rtt (1.3) l h gh Trong ú: P l ng sut phỏp trung bỡnh A Tgh l ng sut tip, A l din tớch ỏy múng A gh l;h: Cỏnh tay ũn ca lc P v Tgh ly i vi im B Khi cng ỏ nn tớnh toỏn ln hn 20 ln giỏ tr trung bỡnh, theo CHu 2.02.02.85 ch cn xột n nh lt i vi im B 1.2 Cỏc loi ti trng: - Ti trng v tỏc ng thng xuyờn - Cỏc ti trng v tỏc ng tm thi ngn hn - Cỏc ti trng v tỏc ng tm thi di hn - Cỏc ti trng v tỏc ng c bit 2) TNH THEO H THNG TIấU CHUN M 2.1 Phõn tớch n nh theo mt trt phng Khi mt trt nm ngang, = 0, h s n nh trt theo phng phỏp cõn bng gii hn c tớnh: (W U )tg CL K (2.1) H Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Khi mt trt nm nghiờng, 0, h s an ton c tớnh: (W cos U H sin )tg CL K (2.2) H cos s w sin w w H w H T n U H U T T n U n 2.2 Phõn tớch n nh theo phng phỏp mt trt góy phc hp Khi phõn tớch n nh p cú mt trt sõu di nn, cỏc trt v chng trt c chia thnh tng phn t, tng t nh phng phỏp phõn thi s sau: m1=0.7 L1 L5 L4 L2 L3 Hình dạng mặt trượt HL W3 V2 P1 W1 P1 U1 W4 W2 V1 T1 N1 W5 (i = 3) P3 T2 P2 P2 P4 (i = 2) Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 U5 U4 T3 U3 T5 N5 N4 T4 U2 N2 (i = 1) P4 P3 N3 (i = 4) (i = 5) Phân tích ổn định đập BTTL Tớnh theo phng phỏp cõn bng gii hn, cụng thc h s an ton l cụng thc: {[(Wi Vi ) cos ( H Li H Ri ) sin ( Pi P i ) sin i U i ]tg C i l i } K (2.3) [( H Li H Ri ) cos i ( Pi Pi ) cos i (Wi Vi ) sin i Trong ú: i: l th t ca phn t Pi-1 Pi: l tng cỏc lc theo phng ngang Wi : l tng trng lng nc, bựn cỏt, ỏ, bờ tụng ti phn t tớnh toỏn Vi : l lc thng ng ca kt cu bờ tụng tỏc dng trờn phn t tớnh toỏn (nu cú) = tg/Fs Gúc l gúc gia mt trt v phng ngang Ui : l ỏp lc y ngc tỏc ng lờn ỏy phn t Hli v Hri l lc tỏc ng lờn phớa trỏi hoc phớa phi p hoc nn Li: chiu di theo mt trt ca tng phn t 2.3 Phõn tớch an ton chng lt An ton chng lt cn c vo v trớ ca hp lc (R), ch s tớnh toỏn l t s gia tng mụmen M ca cỏc lc thng ng v nm ngang ly vi chõn p trờn tng cỏc lc thng ng V R M V (2.4) Ch s tớnh toỏn nm ngoi 1/3 phn gia tit din, khụng tha iu kin chu nộn R pmin R R pmax pmax pmax Hỡnh v 2.4 Phõn tớch n nh trt Quan im tớnh v gi thit H s n nh tớnh theo phng phỏp cõn bng gii hn l t s gia ng sut tip gii hn trờn mt trt vi ng sut phỏt sinh trờn mt trt nh cụng thc sau: f tg c K (2.5) Trong ú: F = tg + c theo tiờu chun phỏ hoi Mohr couloml Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Khi tớnh toỏn trờn ton b mt trt, h s n nh l t s gia lc ct gii hn ln nht TF v lc ct phỏt sinh trờn mt trt T Tf Ntg CL (2.6) K T T Trong ú: N: Tng cỏc lc thng ng tỏc dng lờn mt trt : Gúc ma sỏt C: Lc dớnh L: Chiu di mt trt 2.5 Xỏc nh cỏc loi ti trng Cỏc ti trng tỏc dng c tớnh phự hp vi trng hp tớnh toỏn - Trng lng bn thõn v cỏc thit b t p - p lc nc thng h lu p - p lc y ngc - Nhit - p lc t v bựn cỏt - Lc ng t - Lc giú - p lc chõn khụng phỏt sinh dũng chy qua p - p lc song - Phn lc nn - Lc va p vt ni v bng 2.6 Tiờu chun ỏnh giỏ n nh Bng 1: Tiờu chun ỏnh giỏ an ton v n nh tng th v ng sut cho phộp ca p ng sut bờ im t hp H s an ton ng sut nn tụng Trng hp ti trng lc ỏy C C=0 nộn kộo Bỡnh thng 1/3 gia 1,5 UScp 0,3fc UScp 0,5fc Khụng bỡnh thng 1/2 gia 1,7 1,5 0,6f12/3 1,33UScp 0,9fc c bit Trong ỏy 1,3 1,3 1,5f12/3 Sau ng t 1,3 II Thnh lp cụng thc tớnh toỏn Tớnh toỏn cho bi toỏn phng, chiu dy mt ct tớnh toỏn l 1m Mt trt góy khỳc gm thi Cỏc lc tỏc dng lờn cỏc thi gm: + Trng lng ca thi W + Phn lc gia cỏc thi Pi-1; Pi Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL + p lc nc theo phng ng V v theo phng ngang HL + p lc thm U Hỡnh 2: Cỏc lc tỏc dng lờn cỏc thi (nờm) Thnh lp cụng thc Xột cõn bng trờn mt trt Chn h to mi l tOn ú: + Trc Ot cú phng song song vi phng mt trt + Trc On cú phng vuụng gúc vi mt trt Tin hnh chiu cỏc lc lờn phng vuụng gúc v song song vi mt trt ta c: * Fn = 0=Ni +Ui - Wicosi - Vicosi - HLisini + HRisini +- Pi-1sini + Pisini Ni=(Wi +Vi)cosi - Ui + (HLi - HRi)sini +(Pi-1- Pi)sini (1) * Ft = 0=-Ti - Wi sini - Visini + HLicosi - HRicosi ++ Pi-1cosi - Picosi Ti=(HLi - HRi)cosi - (Wi +Vi)sini +(Pi-1- Pi)cosi (2) Mụ hỡnh phỏ hoi trờn mt trt Mohr-Coulomb TF = Nitani +CiLi FSi (3) TF N i tan i c i L i Ti Ti (4) (Wi Vi )cos i Ui (H Li H Ri )sini tani (H Li H Ri )cosi (Wi Vi )sin i Pi Pi FSi tan i cos i sin i FSi Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 ci Li FSi Phân tích ổn định đập BTTL III Tớnh toỏn chi tit Tớnh b sung cỏc s liu - B rng theo phng ngang ca ỏy p (B2) B2 = m2(C-B)+B1+m1(E-B) = 95.24 (m) - Cao trỡnh ỏy chõn p phớa h lu: F = 73.25 (m) - Cao trỡnh ỏy chõn p phớa thng lu: D = F B2tan3 = 73.25-95.24*tan10o = 56.46 (m) - Chiu sõu nc phớa thng lu p: H1 = E-B = 195-83.25 = 111.75 (m) - Chiu sõu nc phớa h lu p: H2 = BB = V biu ỏp lc thm tỏc dng lờn p - Ct nc thm: ht = E B = 195 83.25 = 111.75 (m) - Chiu di ng vin thm: Lt = (B-D) + L3 + (B-F) = (83.25-56.46) + 96.71 + (83.25-73.25) = 133.50 (m) - Gradien thm: i = ht/Lt = 111.75/133.5 = 0.8371 Tớnh ct nc thm ti cỏc im 1; 2; 3; 4; 5; + h6 = + h5 = i*T3 = 4.1855 (m) + h4 = i*(T3+T4) = 8.371(m) + h3 = i*(T3+T4+L3) = 89.3269 (m) + h2 = i*(T3+T4+L3+T2) = 107.567 (m) + h1 = ht = 111.75 (m) Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Hỡnh 3: Biu ỏp lc nc tỏc dng lờn p Tớnh toỏn Tin hnh tớnh toỏn vi h s an ton FS1 = 1.5; FS2 = 2.0; FS3 = 2.5; FS4 = 3.0 a Tớnh cho nờm s (i = 1): HL1 = HR1 = 0; - Gúc ma sỏt ca nn ỏ = 20o; - tan d tan1 tan20o d = -(45o+d/2) sin1; cos1 FS FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 1: L1 T1 sin1 Cỏc lc tỏc dng lờn nờm s - Trng lng bn thõn: W1 = 0.5*1*T1 *L1*cos1 - p lc nc theo phng ng: V1 = (E-B)*n*L1*cos1 W1+V1 - p lc thm U1 n * (h1 h ) * T1 * sin1 Thay s ta c: (W1 V1 )cos1 U1 tan1 (W1 V1 )sin1 P0 P1 FS tan1 cos1 sin1 FS Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 10 Phân tích ổn định đập BTTL b Tớnh cho nờm s (i = 2): HL2 = HR2 = 0; - Gúc ma sỏt ca nn ỏ = 35o; - tan d tan d = -(45o+d/2) sin2; cos2 FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 2: L T2 sin Cỏc lc tỏc dng lờn nờm s - Trng lng bn thõn: W2 = [1*T1 +0.5*2*T2]*L2*cos2 - p lc nc theo phng ng: V2 = (E - B)*n*L2*cos2 W2+V2 - p lc thm U n * (h h ) * T2 * sin 2 Thay s ta c: (W2 V2 )cos U tan (W2 V2 )sin FS tan cos sin FS P1 P2 b Tớnh cho nờm s (i = 3): HR3 = 0; - = 10o sin3; cos3 - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 3: L ( F D ) sin Cỏc lc tỏc dng lờn nờm s - Trng lng bn thõn: W3 = b*Sd - p lc nc theo phng ng: V3 = 0.5*n*[(E-C) +(E-B)]*(C-B)*m2 W3+V3 - p lc nc theo phng ngang: HL3 = 0.5*n*(E-B)2 - p lc thm U n * (h h ) * B2 * cos Thay s ta c: (W3 V3 )cos U H L3 * sin tan H L3cos (W3 V3 )sin P2 P3 FS tan cos sin FS Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 11 Phân tích ổn định đập BTTL d Tớnh cho nờm s (i = 4): HL4 = HR4 = 0; - Gúc ma sỏt ca nn ỏ = 35o; - tan d tan d = (45o-d/2) sin4; cos4 FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 4: L T4 sin Cỏc lc tỏc dng lờn nờm s - Trng lng bn thõn: W4 = 3*T3 +0.5*2*T4 ]*L4*cos4 - p lc thm U n * (h h ) * T4 * sin Thay s ta c: W4 * cos U tan W4 * sin FS tan cos sin FS P3 P4 e Tớnh cho nờm s (i = 5): HL5 = HR5 = 0; - Gúc ma sỏt ca nn ỏ = 30o; - tan d tan d = (45o-d/2) sin5; cos5 FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 5: L5 T3 sin Cỏc lc tỏc dng lờn nờm s - Trng lng bn thõn: W5 = 0.5*3*T3 *L5*cos5 - p lc thm U n * (h h ) * T3 * sin Thay s ta c: W5 * cos U tan5 W5 * sin P4 P5 FS tan cos sin FS Tng hp kt qu tớnh toỏn xem bng Kt lun: Vi s liu ó cho h s an ton chng trt theo mt trt phc hp l FS = 2.01 Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 12 Phân tích ổn định đập BTTL Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 13 [...].. .Phân tích ổn định đập BTTL b Tớnh cho nờm s 2 (i = 2): HL2 = HR2 = 0; - Gúc ma sỏt trong ca nn ỏ 2 = 35o; - tan d tan 2 d 2 = -(45o+d/2) sin2; cos2 FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 2: L 2 T2 sin 2 Cỏc lc... 3 h 4 ) * B2 * cos 3 2 Thay s ta c: (W3 V3 )cos 3 U 3 H L3 * sin 3 tan 3 H L3cos 3 (W3 V3 )sin 3 P2 P3 FS tan 3 cos 3 sin 3 FS Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm 1 CH15C2 11 Phân tích ổn định đập BTTL d Tớnh cho nờm s 4 (i = 4): HL4 = HR4 = 0; - Gúc ma sỏt trong ca nn ỏ 4 = 35o; - tan d tan 4 d 4 = (45o-d/2) sin4; cos4 FS - Chiu di theo phng mt trt ca nờm s 4: L 4 T4 sin 4 Cỏc lc... P5 FS tan 5 cos 5 sin 5 FS Tng hp kt qu tớnh toỏn xem bng 3 4 Kt lun: Vi s liu ó cho h s an ton chng trt theo mt trt phc hp l FS = 2.01 Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm 1 CH15C2 12 Phân tích ổn định đập BTTL Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm 1 CH15C2 13 .. .Phân tích ổn định đập BTTL Din tớch mt ct ngang p Sd = 7454.27 (m ) Yờu cu: Tỡm h s an ton chng trt theo mt trt phc hp - ỏp dng tiờu chun thit k p BTTL ca M (EM 1110-2-2200)... tiờu chun thit k p BTTL ca M (EM 1110-2-2200) Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL Bi lm I.Lí THUYT 1) TNH THEO H THNG TIấU CHUN VIT NAM LIấN BANG NGA, TRUNG QUC... ny iu kin an ton chng lt ca p vit nh sau: Học viên: Nguyễn Thị Chung - Nhóm CH15C2 Phân tích ổn định đập BTTL nc M gl m M cl kn (1.1) Trong ú: Mgl v Mcl l tng momen gõy lt v chng lt i vi tõm