Áp lực khí trời Pa = 1kgcm2 = 10 Tm2 Tính trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng: Đập được đắp liên tục tới độ cao Hđ = 35m, ta giả sử áp suất ban đầu trong kẽ rỗng là P0 chính là áp suất khí trời. P0 = Pa = 10 Tm2 Trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng Thay các giá trị đã cho vào ta tính được: Ta có trị số ứng suất tổng được tính theo công thức: Từ đây ta lập bảng quan hệ ứng suất hiệu quả, tổng và áp lực khe rỗng
Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái ĐỀ SỐ 12 Bài 1: Tính tốn ổn định đập cuối thời đoạn thi cơng, đập đá, chiều cao H, mái dốc thượng hạ lưu m Biết: - Đất đắp đập có độ ẩm ban đầu So= 90%, độ rỗng ban đầu no= 0,4 - Khối lượng riêng đất đắp đập 1,8T/m3 - Đập đắp liên tục đến hết chiều cao H - Quan hệ ứng suất hiệu quả-biến dạng thể tích cho sau: - V/V (%) 4,5 4,75 5,0 ’ (kg/cm2) 0,5 1,25 2,3 4,0 5,45 6,6 8,0 - Cho biết Hệ số Henry H=0,02, áp lực khí trời Pa = 1kg/cm2 H =35m; m = 3,5; φ = 21o; C = 2,0 (T/m2) Bài làm: * Chuyển đổi đơn vị từ (kg/cm2) thành T/ m2 - V/V (%) 4,5 4,75 5,0 ’ (kg/cm2) 0,5 1,25 2,3 4,0 5,45 6,6 8,0 12,5 23 40 54,5 66 80 ’ (T/m2) Áp lực khí trời Pa = 1kg/cm2 = 10 T/m2 - Tính trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng: Đập đắp liên tục tới độ cao Hđ = 35m, ta giả sử áp suất ban đầu kẽ rỗng P0 áp suất khí trời P0 = Pa = 10 T/m2 Trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng u V V V P0 V n0 1 S S H Thay giá trị cho vào ta tính được: u Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 V V V 0,41 0,9 0,9.0,02 V V V V 0,0472 V Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái - Ta có trị số ứng suất tổng tính theo cơng thức: , u Từ ta lập bảng quan hệ ứng suất hiệu quả, tổng áp lực khe rỗng - Ta vẽ đường quan hệ Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 V , , , u , V Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái - Tính hệ số an toàn ổn định trượt: Hệ số an toàn ổn định trượt tính theo cơng thức K Trong đó: N n U n tg n C n l n Tn K : Hệ số an toàn Nn = Gn.cos : Lực pháp tuyến tác dụng bề mặt dải cung trượt Gn – Trọng lượng khối đất Un = (Un.b)/cos Tn = Gn.sin : Lực tiếp tuyến tác dụng bề mặt dải cung trượt n : Góc ma sát vật liệu bề mặt dải cung trượt Cn : Lực dính vật liệu bề mặt cung trượt ln : Chiều dài dải cung trượt Un : Áp lực kẽ rỗng tác dụng bề mặt dải cung trượt * Tìm vùng tâm trượt nguy hiểm: Sử dụng tổng hợp phương pháp Filenit Fandeep a) Phương pháp Filenit: Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận đường MM1: a = 35o; b = 25o Hd Hd M M1 4.5 Hd Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái b) Phương pháp Fandeep: Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận hình thang cong BCDE xác định bán kính R, r (R, r phụ thuộc vào H đ hệ số mái đập m).ta tra R/H=3.0 R=3.35m =105m r/H =1,25 r=1,25.35m = 43,75m Xác định vùng chứa tâm trượt nguy hiểm: Từ điểm mái đập ta kẻ đường thẳng đứng đường hợp với mái dốc góc 85 o; từ điểm quay cung tròn bán kính R, r Vậy tâm trượt nằm đường MM phạm vi cung tròn c r Hd b R d e - Hình thang cong giới hạn hai đường thẳng, đường thẳng đứng qua trung điểm mái dốc trung bình đường tạo với đoạn mái dốc góc 850 qua điểm đó, từ trung điểm ta xác định hai cung tròn theo bán kính r R Kết hợp hai phương pháp ta phạm vi có chứa tâm cung trượt nguy hiểm lân cận đoạn AB Ta chọn bán kính cung trượt R = 95m, chiều rộng dải b = 6m (như hình vẽ) Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái o3 o2 o1 R= 95 m a an 250 Hình vẽ: Sơ đồ tính tốn an tồn ổn định trượt Trang 3,45 25 5,34 7,96 6,84 -1 -2 -3 4,5 Hd Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 8,69 9,03 8,4 Hd=35m 8,94 7,06 Hd=35m m= 3.5 85° d 5,8 4,1 35° 3.5 m= Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN HỆ SỐ AN TỒN CHỐNG TRƯỢT Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái BÀI 2: Viết công thức xác định thơng số mơ hình đàn hồi phi tuyến (hyperbole) dựa kết thí nghiệm nén trục sau (cho pa=1kg/cm2) Thí Thí nghiệ =50kPa nghiệ =100kPa m1 m2 Biến Biến Biến Biến dạng dạng dạng dạng dọc thể dọc thể trục (kPa) (kPa) tích v trục a tích v a 0.65 1.4 1.7 140 185 205 210 195 170 165 0.45 0.4 -0.25 -0.43 -1 -1.3 1.2 2.5 300 330 360 340 310 295 1.1 1.2 0.8 0.4 -0.9 Thí nghiệm =200kPa Biến dạng dọc trục a Biến dạng thể (kPa) tích v 420 550 625 615 615 1.3 1.5 1.4 0.6 Bước : Xác định trị số ( ) f ứng với giá trị : - Vẽ quan hệ ( ) f ứng với giá trị - Từ điểm cao đường cong, ta vẽ đường nằm ngang tiếp tuyến đường cong cắt trục ( ) điểm điểm giá trị ( ) f ứng với - Ghi giá trị ( ) f vào cột (1) cột (2) Bước : Xác định thông số môdun độ lệch ứng suất: Với 70% sức kháng cắt - Cột (3) = 70% *cột (2) -Từ giá trị ( ) tìm trên, lấy trục tung giá trị = ( ) , kẽ đường nằm ngang cắt đường cong điểm, từ điểm nằm kẻ đường thẳng đứng xuống cắt trục hoành điểm điểm giá trị a ghi vào cột (4) côt (4) - Cột (5) = côt (3) - Với 95% sức kháng cắt: ta làm tương tự thiết lập cột (6),(7),(8) Bước : Xác định thông số môđun thể tích : - Cột (9) lấy = cột (3) Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái - Từ giá trị a tìm cột (4) , kẻ đường thẳng xuống cắt đường cong điểm , từ điểm giống ngang qua , ta giá trị v điền vào cột (10) Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái côt (9) - Cột (11) = * côt (10) Bước : Xác định thông số để vẽ đường quan hệ: 3 - Cột (12) = P a (Pa áp suất khí quyển) côt (8) côt (5) - Cột (13) = ( ) côt (7) côt (4) ult - Cột (14) = cột (2)* cột (13)= Ei - Cột (15) = P a B - Cột (16) = P a ( ) f ( )ult * côt (8) côt (5) côt (13) * [côt (7) côt (4)] Pa côt (11) Pa Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang 10 Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái Bước : Xác định Rf: - Lấy giá trị trung bình Rf cột (14) ta xác địn Rf Bước : Xác định K n: 3 Ei - Vẽ điểm có tọa độ (x = P , y = P ) lên giấy lôgarit a a - Kẻ đường thẳng tương đối qua điểm (đ1) 3 - Đường thẳng đứng đia qua điểm có P =1 (đ2) cắt đ1 điểm, tung a độ điểm giá trị K - Từ điểm đường thằng đ1, ta vẽ đoạn thẳng = 1đơn vị, từ cuối đoạn thẳng này, ta vẽ đường thẳng vng góc với cắt d1 điểm Độ dài đoạn thẳng n (chú ý : đo thước kẻ, khơng lấy tung độ trừ cho nhau) Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang 11 Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương 70% mức ưs GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái 95% mức ưs Pa = 1,03 a a a a e f / 1/ f f e /Pa ult f 10 11 12 13 0.004 50 210 147 0.75 0.0051 199.5 1.20 0.006 147 11395.35 0.485 0.0020 0.008 100 360 252 0.85 0.0034 342.0 1.40 0.004 252 9882.35 0.971 0.0013 0.013 200 630 441 1.05 0.0024 598.5 2.50 0.004 441 11307.69 1.942 0.0012 Rf= Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang 12 Rf Ei/Pa B/Pa 14 15 16 0.426 2.71 110.63 0.472 4.30 95.95 0.780 8.99 0.5594 109.78 Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái 103 B/p a Ei/pa B/P a 1cm 102 B/p 0.12cm a Ei /P a 1cm 0.1cm 0.1 Ei/pa s3 pa / 10 Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang 13 ... CH19 V , , , u , V Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn... m= Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG TRƯỢT Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương. .. 11307.69 1.942 0.0 012 Rf= Học viên: Nguyễn Anh Khoa Lớp: CH19 Trang 12 Rf Ei/Pa B/Pa 14 15 16 0.426 2.71 110.63 0.472 4.30 95.95 0.780 8.99 0.5594 109.78 Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS