Nghiên cứu ổn định trượt móng trụ điện trên sườn dốc - dự án thủy điện ĐakMi 4

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN THẾ HÙNG LÊ MINH CẢNH NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH TRƯỢT MÓNG TRỤ ĐIỆN Phản biện 1: PGS.TS Phan Cao Thọ TRÊN SƯỜN DỐC - DỰ ÁN THỦY ĐIỆN ĐAKMI Phản biện 2: TS Phạm Kim Sơn Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.40 Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 12 tháng năm 2012 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: Đà Nẵng - Năm 2012 Footer Page of 126 - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 MỞ ĐẦU Kế thừa hệ thống lý thuyết ñã ñược xây dựng phát triển Kinh nghiệm sử dụng phần mềm GEOSTUDIO 2004 V6.02 nhiều tác giả nước Thu thập hồ sơ thiết kế kỹ thuật, báo cáo khảo sát kỹ thuật cơng trình đường dây 220kV đấu nối NMTĐ Đak Mi 4A- TBA 500/220kV Thạnh Mỹ - Dự án thủy ñiện Đak Mi Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp tính thấm tính ổn định mơi trường đất, đá hai mơ đun SEEP/W SLOPE/W Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Đối với lĩnh vực khoa học có liên quan: Việc tính ổn định cơng trình xét đến ảnh hưởng thấm mưa quan điểm đắn giải tốn ổn ñịnh mái dốc ñất, ñá Đối với thực tiễn sản xuất: Thống quan điểm tính tốn, nhằm cung cấp, phổ biến cho ñồng nghiệp, cán thiết kế hiểu rõ q trình tính tốn ổn định móng cơng trình mái dốc CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Luận văn phần mở đầu, kết luận kiến nghị cịn bốn chương biên chế cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu tính ổn định mái dốc ảnh hưởng mưa Chương 2: Đặc ñiểm chung tuyến ñường dây 220kV thủy ñiện Đak Mi Chương 3: Lý thuyết tính tốn ổn định mái dốc đất khơng bão hịa Chương 4: Ứng dụng phần mềm Geo studio 2004 V6.02 phân tích ổn móng trụ ñiện sườn dốc – Dự án thủy ñiện ĐakMi LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vị trí 50 lựa chọn phân tích có độ dốc cao tất vị trí móng tuyến đường dây 220kV ñấu nối NMTĐ Đak Mi 4A- TBA 500/220kV Thạnh Mỹ ñi qua ñịa phận huyện Phước Sơn huyện Nam Giang ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Hiện tượng, nguyên nhân gây trượt mái dốc lý thuyết phương pháp tính ổn định trượt mái dốc; Các tài liệu khảo sát kỹ thuật, thiết kế kỹ thuật cơng trình Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết tính tốn ổn định mái dốc đất khơng bão hịa yếu tố bất lợi ảnh hưởng ñến ổn ñịnh trượt móng trụ ñiện sườn dốc MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Mục tiêu: Phân tích, đánh giá độ ổn định móng cơng trình, kiến nghị thiết kế mặt cắt hợp lý, làm tăng độ ổn định cho cơng trình chế độ làm việc Nhiệm vụ: Thu thập số liệu, lựa chọn phương pháp phân tích ổn định trượt cơng trình đề xuất giải pháp thiết kế, thi cơng móng cơng trình sở đảm bảo kinh tế - kỹ thuật NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Thu thập hồ sơ thiết kế cơng trình, số liệu địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn, khí tượng thủy văn, số liệu tính tốn tải trọng truyền xuống móng vị trí có khả gây sạt trượt - Tích hợp hai mơ đun SEEP/W mơ đun SLOPE/W để tính tốn, lựa chon phương pháp phân tích tối ưu tốn ổn định sườn đồi dốc, ñề xuất thiết kế mặt cắt kinh tế PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Cách tiếp cận: Sử dụng phương pháp tiếp cận lịch sử Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA 1.1 GIỚI THIỆU Hàm đạt đến số đất đạt đến trạng thái bão hịa cân với hệ số thấm bão hịa đất (ksat) 1.4 QUAN NIỆM TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TRÊN ĐẤT KHƠNG BẢO HỊA HIỆN NAY Tích hợp phân tích thấm phân tích ổn định phải thực đồng thời hợp lý tính tốn ổn định mái dốc ñặc biệt ñối với vùng thường xuyên có mưa lớn 1.5 ỔN ĐỊNH MÁI DỐC Yếu tố quan trọng gây nên ổn ñịnh mái dốc dẫn tới 1.2 HIỆN TƯỢNG VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY TRƯỢT MÁI phá hoại là: Trọng lực; Lực thấm; Xói mịn bề mặt dịng chảy; Sự hạ thấp ñột ngột mực nước sát mái dốc; Do ñộng ñất DỐC 1.2.1 Hiện tượng trượt mái dốc ñất, ñá số khái niệm 1.5.1 Các phương pháp truyền thống phân tích ổn định mái dốc 1.2.2 Ngun nhân trượt mái dốc 1.5.2 Phân tích ổn định mái dốc phương pháp xác suất 1.2.3 Cơ chế trình mưa gây nên phá hoại mái dốc 1.3 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA ĐẤT KHƠNG BÃO HỊA LIÊN QUAN ĐẾN PHÂN TÍCH DỊNG THẤM 1.3.1 với mơ Monte Carlo Dịng thấm đất khơng bão hịa loại: dịng chảy ổn định dịng chảy khơng ổn định Độ bền chống cắt đất khơng bão hịa Được thể qua cơng thức tổng qt cho đất bão hịa đất khơng bão hịa τ = c ' + (σ − u a ) tan φ ' + (u a − u w ) tan φ b 1.3.3 Đường cong ñặc trưng ñất-nước (SWCC) 1.3.4 Hàm thấm thủy lực Footer Page of 126 thuộc vào phân bố thơng số kiểm sốt SLOPE/W cho phép sử dụng kỹ thuật phân tích ổn định mơ hình xác suất Dịng chảy đất khơng bão hịa phân chia thành hai 1.3.2 Sự ổn định mái dốc q trình ngẫu nhiên phụ (1.2) Header Page of 126 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM CHUNG TUYẾN ĐƯỜNG DÂY 220KV CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN ĐAK MI 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Vị trí móng trụ đường dây 220kV số 50 nằm sườn dốc lớn tồn tuyến đường dây 2.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 2.2.1 Điều kiện địa hình cơng trình Tuyến bám theo đường Hồ Chí Minh ñường dây 500kV Bắc - Nam (mạch 1) Địa hình chủ yếu qua vùng rừng rậm đồi núi dốc 2.3.1.2 Các đặc trưng khí hậu Áp lực gió: Theo đồ phân vùng áp lực gió TCVN 2737-1995 quy phạm trang bị ñiện 11 TCN-19-2006, áp lực gió vùng ñược xác ñịnh 60daN/m2 2.3.2 Điều kiện ñịa chất thuỷ văn Căn vào kết nghiên cứu trường cho thấy khu vực tuyến đường dây có mực nước ngầm sâu, ñộ sâu 6-7 m nước ngầm chưa xuất 2.3.3 Điều kiện ñịa chất ñộng lực Theo bảng phân vùng gia tốc bảng chuyển ñổi từ ñỉnh gia tốc sang cấp ñộng ñất TCXDVN 375:2006 khu vực tuyến 2.2.2 Điều kiện ñịa chất cơng trình đường dây có vùng địa chấn lan truyền theo thang ñịa chấn MSK - 2.2.2.1 Cấu tạo ñịa chất 64, khu vực thuộc huyện Nam Giang có cấp động đất cấp VI, khu Cấu tạo ñịa chất gồm lớp ñất ñá sau: Dưới lớp đá gốc phong hố từ mạnh đến nhẹ; Bên lớp sét, sét, sét có sỏi sạn, sét sỏi sạn tảng Tuổi eluvi, deluvi - kỷ Đệ Tứ (ed-Q) 2.2.2.2 Tính chất lý đất 2.3 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 2.3.1 Điều kiện khí tượng cơng trình 2.3.1.1 Đặc điểm chung Mùa mưa bắt ñầu từ tháng IX, kết thúc vào tháng XII hàng năm, tổng lượng mưa trung bình nhiều năm khoảng 2928 mm Footer Page of 126 vực thuộc huyện Phước Sơn có cấp động đất cấp VII Header Page of 126 10 CHƯƠNG LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TRÊN NỀN ĐẤT KHƠNG BẢO HỊA (3.5) PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 3.1 3.1.1 Lực pháp tuyến N thường ñược giải lặp, ban ñầu giả thiết bỏ Hệ số an toàn (FS) qua lực cắt X, lực pháp tuyến cột ñất phân tố Chiếu tất a Hệ số an tồn cân mơ men: lực tác dụng lên cột đất phân tố theo phương thẳng góc với b Hệ số an tồn cân lực: đáy cột ñất phân tố ta ñược lực pháp tuyến: 3.1.2 Phương pháp lát cắt 3.1.3 Phương pháp cân giới hạn tổng quát (GLE) (3.6) Phương pháp GLE dựa hai phương trình hệ số an tồn Sử dụng (3.6) để giải (3.3) (3.4) cho giá trị xuất phát theo cân mơ men (Fm) phương trình khác hệ số an tồn theo việc xác định hệ số an tồn Hệ số an tồn thu sử dụng cân lực phương ngang (Ff) phương trình đơn giản phương pháp hệ số an toàn Fellenius Hệ số an tồn cân mơ men phương pháp GLE Ordinary sau: Nếu ta bỏ qua lực cắt bên trong, X, ta giữ lại lực pháp tuyến bên trong, E, phương trình pháp luyến ñáy phân tố ñất viết sau: (3.3) Phương trình hệ số an toàn cân lực theo phương ngang (3.7) (3.4) Khi sử dụng phương trình cho lực pháp tuyến đáy hệ Để giải phương trình (3.3) phương trình (3.4), chiếu số an tồn phương diện cân mô men hệ số an tồn theo lên phương đứng tổng lực tác dụng lên phân tố ñất, lực phương pháp Bishop’s Simplified, hệ số an toàn phương diện pháp tuyến ñáy phân tố ñất ñược xác ñịnh sau: cân lực hệ số an toàn theo phương pháp Janbu’s Simplified 3.1.4 Footer Page of 126 Phương pháp Morgenstern - Price (M-P): Header Page of 126 11 12 • Lựa chọn thuật giải tất ñịnh, chẳng hạn phương pháp - Xem xét lực tiếp tuyến pháp tuyến nội lực - Thỏa mãn cân lực cân mơ men, Mongestern – Price • Quyết định thơng số đầu vào mơ hình hóa - Cho phép sử dụng nhiều hàm nội lực lựa chọn Phương pháp M-P cho phép sử dụng nhiều hàm nội lực hơn, phân tích xác suất thể biến đổi thơng số hàm nội lực có SLOPE/W dùng cho phương pháp M-P bao dạng mơ hình phân bố ñược lựa chọn gồm: Hàm số; Hàm sin; Hàm sin- cụt; Hàm hình thang; • Tính tốn nhiều lần tương ứng số lượng phép thử ñể xác Hàm nhập liệu ñiểm Nếu lựa chọn hàm số phương pháp định FS từ xây dựng hàm phân bố hệ số an tồn tính M-P trở thành phương pháp Spencer thông số phân tích theo xác suất 3.1.5 Trong SLOPE/W, mặt trượt nguy hiểm xác Phương pháp phân tích xác suất định Sau phân tích xác suất ñược thực hiên bề SLOPE/W cho phép dùng hàm phân bố chuẩn thường mặt cung trượt giới hạn này, có tính đến biến đổi thơng số gọi hàm phân phối Gauss mơ tả biến đổi thơng số đầu vào nhập phân tích xác suất: 3.1.5.2 Sự biến đổi thông số f ( x) =  (x − µ)2  , exp −  2σ  2πσ  -∞ < x < ∞ 3.1.5.3 Sự tạo thành số ngẫu nhiên 3.1.5.4 Hệ số tương quan (3.8) 3.2 Trong đó: CÁCH TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG SLOPE/W f(x): tần số tương đối Tích hợp hai mơ đun SEEP/W SLOPE/W để phân tích đánh σ : độ lệch chuẩn (độ lệch qn phương) µ : giá trị trung bình giá ổn định cơng trình trụ điện xây dựng sườn dốc ảnh Chỉ số độ tin cậy, β, mơ tả ổn ñịnh mái dốc số lần lệch chuẩn khỏi hệ số an tồn trung bình từ giá trị phá hoại xác hưởng q trình mưa động ñất 3.2.1 SEEP/W SEEP/W mô ñun số bảy mơ đun GEO định β= ( µ − 1) STUDIO V6.02, phân tích dạng tốn: 1.Dịng thấm σ có áp, khơng áp; 2.Ngấm mưa; thấm từ bồn chứa; áp lực nước (3.9) 3.1.5.1 Phân tích xác suất theo phương pháp Monte Carlo Quá trình thực phương pháp bao gồm bước sau: Footer Page of 126 lỗ rỗng dư; thấm ổn định, khơng ổn định 3.2.1.1 Định luật Darcy Header Page of 126 13 14 SEEP/W mơ dựa sở dịng chảy qua đất bão hịa Với : uw – áp lực nước lỗ rỗng (kPa) không bão hịa tn theo định luật Darcy γw – dung trọng riêng nước (kPa) 3.2.1.2 Phương trình vi phân riêng dịng thấm y- cao độ (m) Phương trình vi phân tổng quát trường hợp thấm hai Phương trình (3.19) viết lại thành uw = γw (H-y) chiều mơ tả sau: Thế phương trình (3.19) vào phương trình (3.18) ta có phương trình ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂θ  + Q =  kx  +  k y ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  ∂t sau: ∂θ = mwγ w ∂ (H − y ) (3.16) Dưới điều kiện trạng thái ổn định, dịng chảy vào dịng chảy đơn vị thể tích giống thời điểm Do vế phải phương trình triệt tiêu phương trình đơn giản còn: ∂  ∂H  ∂  ∂H  +Q =  kx  + ky ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  (3.20) Bây phương trình vào phương trình (3.16), dẫn tới phương trình sau: ∂  ∂H  ∂  ∂H  kx  + ky ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  ∂ (H − y )  + Q = mwγ w ∂t  (3.21) (3.17) Hàm lượng nước thể tích phụ thuốc vào biến ñổi trạng thái ứng suất (ua-uw), với ua khơng đổi biến đổi hàm lượng nước thể tích hàm phụ thuộc vào biến ñổi áp Do cao ñộ số, ñạo hàm y theo thơi gian bị triệt tiêu, cịn lại phương trình vi phân sử dụng SEEP/W phần tử hữu hạn ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂H  + Q = mwγ w  kx  + ky ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  ∂t (3.22) lực nước lỗ rỗng Do đó, thay đổi hàm lượng nước thể tích liên hệ với thay ñổi áp lực nước lỗ rỗng phương trình sau: Để giải vấn đề dịng chảy khơng bão hịa, SEEP/W sử ∂θ = mw ∂u w dụng hai hàm: (3.18) Với: mw độ dốc đường cịng trữ nước Tổng cột nước thủy lực H, ñược ñịnh nghĩa sau: u H= w +y γw Footer Page of 126 (3.19) • Hàm thấm thủy lực • Hàm ñặc trưng ñất - nước 3.2.1.3 Giải toán thấm phương pháp phần tử hữu hạn Header Page of 126 15 16 Trong hình thức viết tóm tắt, phương trình phần tử hữu hạn thấm có Xác định loại phân tích thể viết sau: Kiểm tra lỗi, giải toán xem kết [K] {H} + [M] {H}, t = {Q} 3.2.2 (3.25) [K] – ma trận đặc trưng phần tử ( hay cịn gọi ma trận ñộ cứng) [K ] = t ∫ ([B]T [C ][B ])dA A SLOPE/W SLOPE/W phần mềm đứng đầu tính ổn định mái dốc cho tính tốn hệ số an tồn mái dốc theo phương pháp cân giới hạn (3.26) SLOPE/W tích hợp với SEEP/W để giải tốn ổn định có kể đến lực thấm dịng chảy ngầm áp lực nước lỗ rỗng [M] – ma trận khối lượng phần tử [M ] = τ ∫A (λ 〈 N 〉 T 〈 N 〉 )dA 3.2.2.1 Các thông số u cầu để phân tích ổn định SLOPE/W Các bước thiết lập tốn ổn định SLOPE/W cụ thể (3.27) sau: {Q} – Vector lưu lượng phần tử Tích hợp tính tốn mơ đun SEEP/W sang mơ đun Phương trình (3.25) phương trình phần tử hữu hạn tổng SLOPE/W quát viết gọn cho phân tích thấm khơng ổn định Đối với trường hợp thấm ổn định, cột nước khơng phải hàm thời gian H},t bị triệt tiêu, phương trình phần tử hữu hạn lúc giảm cịn lại: Định nghĩa tính chất vật liệu lớp ñất, ñá Gán tải trọng Vẽ lưới bán kính cung trượt [K]{H}={Q} (3.29) 3.2.1.4 Các bước thiết lập giải toán thấm SEEP/W Mơ hình hóa tốn Định nghĩa đặc tính vật liệu Gán điều kiện biên Footer Page of 126 Kiểm tra lỗi, giải toán xem kết Header Page of 126 17 18 CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEO STUDIO 2004 V6.02 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MĨNG TRỤ ĐIỆN TRÊN SƯỜN DỐC - DỰ ÁN THỦY ĐIỆN ĐAK MI 4.1 DỮ LIỆU U CẦU ĐỂ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH Dữ liệu yêu cầu cho toán phân tích ổn định SLOPE/W: điều kiện áp lực nước lỗ rỗng, dung trọng, hệ số thấm, góc nội ma sát, lực dính hiệu quả, số liệu mưa tải tọng truyền xuống móng Hình 4.6 Gán điều kiện biên mưa lên bề mặt mái dốc SEEP/W 4.1.1 Mặt cắt vị trí cơng trình lựa chọn 4.1.2 Đặc điểm tính chất vật liệu Điều kiện biên: (i) Biên AB CD cho cao trình mực nước ngầm; Đối tốn thấm vùng khơng bão hịa, người ta (ii) Biên BD cho mưa rơi không cho mưa rơi; dùng hàm số để mơ tả khả thấm nước ñất, ñá sau: (iii) Biên AC cho lưu lượng nước ngầm không, Q = k = f [S , θ , (u a − u w )] Cụ thể ñiều kiện biên ñược cho trường hợp tính tốn (4.1) bảng 4.1 sau ñây: SEEP/W ñã xây dựng thư viện hàm thấm mơ tả 24 loại đất Bảng 4.1 Mơ tả cách gán điều kiện biên cho tốn thấm khác nhau, loại đất có hệ số thấm K ñịnh T 4.1.3 T Tài liệu mưa Theo TCVN285-2002 tương ứng với tần suất mưa thiết kế p= 0,5% Vẽ ñường tần suất mưa ứng với liệt tài liệu 28 năm, với p = 0,5% ta có lượng mưa tính tốn R = 5866 mm/năm 4.2 MƠ HÌNH BÀI TỐN THẤM TRONG SEEP/W Trường hợp Biên AB Biên CD Biên AC (m) (m) (m³/s) Biên BD (m/s) Trường hợp H = H=0 Q=0 q=0 Trường hợp H = H=0 Q=0 q = 1,86x10-7 Trường hợp H = 67 H= 20,31 Q=0 q=0 4.2.3 Giải toán thấm 4.2.1 Các giả thiết sử dụng phân tích thấm Kiểm tra lỗi trước chạy chương trình thủ tục Tools/Verify; 4.2.2 Gán điều kiện biên mưa mơ đun SEEP/W giả thủ tục Tools/SOLVE Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 4.3 19 20 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH BẰNG SLOPE/W Bảng 4.2 Kết phương pháp phân tích theo mơ tất định Tính ổn định theo mơ hình tất định 4.3.1 4.3.1.1 Các trường hợp tính tốn Các trường hợp phân tích Trường hợp 1: Phân tích ổn định mái dốc sử dụng mơ ñun SLOPE/W, không xét ñến ảnh hưởng áp lực nước lỗ rỗng mưa, FS theo Phương pháp Morgenstern GLE Price Ff Fm Ff Fm giả thiết mực nước ngầm nằm sâu Trường hợp 1,382 1,379 1,386 1,386 Trường hợp 2: Phân tích ổn định mái dốc sử dụng tích hợp hai mơ Trường hợp 1,310 1,314 1,321 1,321 đun SLOPE/W SEEP/W có xét ñến ảnh hưởng áp lực nước lỗ Trường hợp 1,202 1,197 1,202 1,202 rỗng mưa Trường hợp 1,062 1,067 1,062 1,062 Ghi TVĐ4 Trường hợp 3: Phân tích ổn định mái dốc sử dụng tích hợp hai mơ đun SLOPE/W SEEP/W có xét đến ảnh hưởng áp lực nước lỗ 4.3.1.6 rỗng mưa ảnh hưởng ñộng ñất So sánh kết phương pháp phân tích theo mơ hình tất định TCVN285-2002 Trường hợp 4: Phân tích ổn định mái dốc sử dụng mơ đun Theo tiêu chuẩn TCVN285-2002, ñể ñảm bảo kết cấu SLOPE/W giả thiết mái dốc bão hịa hồn tồn có xét ảnh hưởng động đất cơng trình an tính tốn, hệ số an tồn nhỏ phải thỏa mãn 4.3.1.2 theo biểu thức sau: Dữ liệu cho tốn ổn định K= Vật liệu đất, đá khai báo theo mơ hình Morh – Colum, riêng lớp đá gốc ñược khai báo Bedrock 4.3.1.3 n K R ≥ c n N tt m (4.3) Tải trọng tính tốn truyền vào cơng trình Sử dụng kết tính tốn tổ hợp nội lực bất lợi có khả xảy cho cơng trình chế độ làm việc 4.3.1.4 Kiểm tra chạy chương trình 4.3.1.5 Hiển thị kết Mơ hình tất định cho phép phân tích theo nhiều phương pháp khác nhau, nhiên chưa có câu trả lời xác phương pháp tốt nhất, thơng số đầu vào số cố định 4.3.2 Tính ổn định theo mơ hình phân tích xác suất SLOPE/W cho phép xem giá FS tương ứng với cung trượt nguy hiểm Với việc phân tích ổn định mái dốc theo mơ hình xác suất tương ứng trường hợp ñược thể bảng 4.2 sau: cho phép ñánh giá xác suất phá hoại mái dốc, số ñộ tin cậy, độ lệch chuẩn hệ số an tồn Q trình thực phân tích Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 21 22 xác suất theo Monte Carlo ñược thực sau: Hệ số an tồn • Độ lệch chuẩn, Chọn lời giải tất ñịnh, chẳng hạn phương pháp M – P, GLE Xác xuất phá hoại, • Chỉ số độ tin cậy Xác định thơng số biến đổi thơng số nhập µ độ lệch qn phương δ định trước Khơng có mối quan hệ trực tiếp hệ số an tồn xác suất phá • hoại, có nghĩa mái dốc có hệ số an tồn cao chưa hẵn ổn Tính mặt trượt nguy hiểm sở giá trị trung bình thơng số đầu định mái dốc có hệ số an tồn thấp (Harr, 1987) Ví dụ, • Phân tích xác suất thực sau đó, mặt trượt nguy kết tính tốn chương trình với mái dốc với hệ số an tồn hiểm nhất, sử dụng thơng số đầu vào biến đổi để tính hệ số an FS = 1,2093 ñộ lệch chuẩn SD = 0,129 có xác suất phá tồn tương ứng FS1, FS2,…, FSn hoại P(F) = 4,73 % cao mái dốc có hệ số an tồn FS = 1,2061 • ñộ lệch chuẩn SD = 0,086 có xác suất phá hoại 0,84 % Thực phân tích xác suất từ chuổi hệ số an tồn FSi tính Do số ñộ tin cậy cung cấp giá trị có ý nghĩa được, từ tìm hàm mật ñộ xác suất, phân bố xác suất, xác xuất phá hoại độ tin cậy hệ số an tồn Đó tối ưu phân tích ổn ñịnh mái dốc 4.3.2.1 Thông số vật liệu tải trọng tính tốn theo quan điểm xác theo mơ hình xác suất so với phân tích theo mơ hình tất ñịnh, ñây suất Các loại vật liệu thông số nhập tải trọng truyền xuống móng, tải trọng ñộng ñất ñược giả thiết hàm phân bố chuẩn với giá trị trung bình độ lệch chuẩn 4.3.2.2 Kết phân tích theo mơ hình xác suất mẽ nghiên cứu tác giả 4.3.4 So sánh kết tác giả với tiêu chuẩn liên quan Việt Nam Với việc phân tích ổn định móng trụ điện xây dựng mái dốc có xét đến yếu tố ảnh hưởng như: thấm mưa, động đất Phân tích xác suất đưa đến thơng số có ý nghĩa phân tích theo hai mơ hình xác xuất mơ hình tất định tác giả nhận q trình ñánh giá ñộ ổn ñịnh mái dốc nào? Khả phá thấy rằng: kết tính tốn theo trường hợp với hệ số an toàn theo hoại sao? Độ tin cậy bao nhiêu? hai phương pháp M – P phương pháp GLE sát với giá trị [K] 4.3.3 Kết bàn luận Q trình phân tích ổn định mái dốc theo mơ hình xác suất, sử dụng mơ Monte Carlo trả lời bốn câu hỏi mà mơ hình phân tích theo tất định thiếu khơng trả lời xác, là: cho phép theo TCVN285-2002 Với phân tích theo mơ hình xác suất có kể đến yếu tố bất lợi ñã ñề cập luận văn nói lên cần thiết ñề tài mà tác giả ñã nghiên cứu, giúp ích cho ñồng nghiệp, kỹ sư, sinh viên quan tâm đến tốn thiết kế, kiểm tra Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 23 24 ổn định móng cơng trình xây dựng sườn dốc có độ dốc lớn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ điều kiện khí hậu biến ñổi phức tạp Tóm lại ñể có kết ñúng ñắn an toàn kinh tế thiết KẾT LUẬN kế cơng trình xây dựng sườn dốc cần xem xét toán với yếu tố gây bất lợi tác giả sử dụng phân tích luận văn Việc sử dụng tích hợp hai mơ đun SLOPE/W mơ đun này: kể đến thấm mưa một, kể đến động đất, phân tích theo SEEP/W vào phân tích ổn định móng trụ điện xây dựng mơ hình xác suất sườn dốc có kể đến điều kiện bất lợi cho cơng trình theo hai mơ hình tất định xác suất mà tác giả ñã sử dụng luận văn quan điểm đắn cho tính tốn, kiểm tra ổn định mái dốc, thể quan điểm tính tốn đại phù hợp với u cầu thực tế Kết phản ánh đầy đủ tính chất ngẫu nhiên FS, thơng số đầu vào, vật liệu ñất, ñá cấu tạo mái dốc, mặt khác xét đến khơng chắn xác thực tế thi cơng xây dựng cơng trình so với hồ sơ vẽ thiết kế trình thi cơng có sai khác so với thiết kế Hệ số an tồn thu thơng qua tính tốn thơng số ngẫu nhiên, với độ lệch chuẩn, xác suất phá hoại, độ tin cậy Nó trả lời câu hỏi mà mơ hình tất định khơng thể trả lời Mặc dù cố gắng luận văn cịn có số hạn chế định: Số liệu khảo sát khơng đầy đủ cho phân tích xác suất nên tác giả giả thiết ñộ lệch chuẩn cách chủ quan; Trong phương pháp cân giới hạn sử dụng luận văn phân tích theo cơng thức cân tĩnh Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 25 học, bỏ qua ứng suất biến dạng dẫn đến kết xác 26 - khơng cao; Do hạn chế thời gian nghiên cứu không tập trung nên luận văn chưa có điều kiện nghiên cứu sâu Nếu có thời gian số liệu nên phân tích tốn phụ thuộc theo thời gian mưa ngày, mưa KIẾN NGHỊ Nếu ñược nên sử dụng kết hợp thêm ba mơ đun SEEP/W, SLOPE/W SIGMA/W để phân tích ổn định theo phương pháp phần tử hữu hạn nhằm nâng cao độ xác Khi thiết kế cơng trình, người chủ nghiệm thiết kế chủ trì thiết kế mơn cần phải u cầu lập báo cáo khảo sát cách chặt chẽ, ñầy ñủ sâu sắc ñể cho trình phân tích tính tốn xác bao gồm:1 thí nghiệm xác ñịnh hệ số thấm ñất ñá, có ñiều kiện nên xác ñịnh hàm thấm; Xác ñịnh thông số kháng cắt vật liệu theo [5, phụ lục A] Nên sử dụng hàm thấm thay cho hệ số thấm để nâng cao độ xác Các tiêu chuẩn [3], [7] cần ñược hiệu chỉnh ñể phù hợp với u cầu tính tốn với phát triển khoa học cơng nghệ, đặc biệt phương pháp số học khả máy tính Đối với vấn đề thi cơng cần tn thủ số nội dung sau ñây ñể nâng cao ổn định cho cơng trình: - Nên thi cơng móng cơng trình xong trước mùa mưa Footer Page 13 of 126 Thi cơng theo lớp đất dày 20 cm ñầm kỹ ñạt ñộ chặt thiết kế - Tuyệt ñối khơng đào đất ta luy âm (chân mái dốc) ñể ñắp làm phá kết cấu ñất tự nhiên  ... 3.1 .4 Footer Page of 126 Phương pháp Morgenstern - Price (M-P): Header Page of 126 11 12 • Lựa chọn thuật giải tất ñịnh, chẳng hạn phương pháp - Xem xét lực tiếp tuyến pháp tuyến nội lực - Thỏa... tính tốn (4. 1) bảng 4. 1 sau ñây: SEEP/W ñã xây dựng thư viện hàm thấm mơ tả 24 loại đất Bảng 4. 1 Mơ tả cách gán điều kiện biên cho tốn thấm khác nhau, loại đất có hệ số thấm K ñịnh T 4. 1.3 T Tài... 500kV Bắc - Nam (mạch 1) Địa hình chủ yếu qua vùng rừng rậm ñồi núi dốc 2.3.1.2 Các ñặc trưng khí hậu Áp lực gió: Theo ñồ phân vùng áp lực gió TCVN 273 7-1 995 quy phạm trang bị điện 11 TCN-1 9-2 006,