Nghiên cứu tính toán ứng xử của đập đất do tải trọng động đất áp dụng cho đập đất của thủy điện thượng kon tum

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÀNH HƢNG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN ỨNG XỬ CỦA ĐẬP ĐẤT DO TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT – ÁP DỤNG CHO ĐẬP ĐẤT CỦA THỦY ĐIỆN THƢỢNG KON TUM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÀNH HƢNG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN ỨNG XỬ CỦA ĐẬP ĐẤT DO TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT – ÁP DỤNG CHO ĐẬP ĐẤT CỦA THỦY ĐIỆN THƢỢNG KON TUM Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: DDK 60580202 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN HƯỚNG Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác; riêng tài liệu tham khảo thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Thành Hƣng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung động đất .3 1.1.1 Vị trí Trái Đất .3 1.1.2 Hình dạng kích thước Trái Đất 1.1.3 Cấu trúc Trái Đất 1.1.3.1 Vỏ Trái Đất (Crust) 1.1.3.2 Lớp Manti (Mantle) 1.1.3.3 Nhân trái đất (Core) .5 1.1.4 Khái quát chung động đất .5 1.1.4.1 Định nghĩa động đất .5 1.1.4.2 Nguyên nhân gây động đất 1.1.4.3 Sóng động đất (Seismic waves) 1.1.4.4 Các đặc trưng động đất .9 1.1.4.5 Cấp động đất 11 1.2 Đặc điểm động đất .12 1.2.1 Đặc điểm chung động đất 12 1.2.2 Đặc điểm động đất Việt Nam 12 1.2.3 Các trận động đất điển hình Việt Nam 13 1.2.4 Phân vùng động đất Việt Nam 15 1.3 Ảnh hƣởng động đất đến đập đất 16 1.4 Tổng quan nghiên cứu ảnh hƣởng động đất đến đập đất mơ hình tính tốn .17 1.4.1 Tổng quan nghiên cứu ảnh hưởng động đất đến đập đất 17 1.4.2 Tổng quan mơ hình tính tốn động đất cho đập đất .19 1.5 Kết luận .20 CHƢƠNG ỨNG XỬ CỦA ĐẬP ĐẤT DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT 21 2.1 Đặt vấn đề 21 2.2 Phƣơng pháp tính tốn 21 2.2.1 Phương pháp tính tốn tĩnh .21 2.2.2 Phương pháp tính tốn động .22 2.2.2.1 Phương pháp giải tích 23 2.2.2.2 Phương pháp phổ ứng xử .23 2.2.2.3 Phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian .27 2.2.2.4 Phương pháp tải trọng ngang thay .28 2.2.2.5 Phương pháp động lực 29 2.2.2.6 Phương pháp ngẫu nhiên .29 2.3 Hiện tƣợng hóa lỏng động đất 30 2.3.1 Giới thiệu chung 30 2.3.2 Cơ chế hình thành hóa lỏng 32 2.3.2.1 Hóa lỏng dạng dịng chảy 32 2.3.2.2 Hóa lỏng tính lưu động chu kỳ 32 2.3.3 Hóa lỏng 33 2.4 Phân tích lực động đất theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn .33 2.4.1 Khái quát chung phương pháp PTHH 33 2.4.2 Nội dung phương pháp PTHH .34 2.4.3 Điểm chung ứng dụng phương pháp PTHH để gải toán kết cấu 35 2.4.3.1 Ẩn số toán kết cấu 35 2.4.3.2 Điều kiện biên toán 36 2.4.3.3 Các bước giải toán theo phương pháp PTHH 36 2.4.3.4 Tiêu chuẩn tiếp cận tốt hàm xấp xỉ chuyển vị với hàm chuyển vị thực 37 2.4.4 Phân tích lực động đất theo phương pháp PTHH đập đất 38 2.4.4.1 Sơ đồ tính toán 38 2.4.4.2 Hệ tọa độ, hàm nội suy 38 2.4.4.3 Phương trình 42 2.4.4.4 Giải toán phụ thuộc vào thời gian 46 2.5 Kết luận .48 CHƢƠNG ÁP DỤNG TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHO ĐẬP ĐẤT CỦA THỦY ĐIỆN THƢỢNG KON TUM DO ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘNG ĐẤT .49 3.1 Thực tế phân tích động đất thiết kế đập đất Việt Nam 49 3.2 Hƣớng tiếp cận mô trình tính tốn đề tài 50 3.3 Dữ liệu động đất trƣờng hợp tính tốn .51 3.3.1 Phân vùng gia tốc 51 3.3.2 Đỉnh gia tốc 52 3.3.3 Gia tốc lịch sử thời gian .52 3.3.4 Trường hợp tính tốn 55 3.4 Giới thiệu Đập đất Thủy điện thƣợng Kon Tum .55 3.4.1 Tổng quan Dự án thủy điện thượng Kon Tum 55 3.4.2 Mô tả đập đất cơng trình thủy điện thượng Kon Tum .55 3.4.3 Tài liệu địa chất đất đắp đập 56 3.4.4 Kết tính tốn theo hồ sơ thiết kế duyệt 57 3.5 Kết nghiên cứu tính tốn đề tài .57 3.5.1 Kết tốn phân tích thấm 58 3.5.2 Kết tốn phân tích động đất 59 3.5.2.1 Kết toán tĩnh 59 3.5.2.2 Kết toán động 61 3.5.3 Kết tính tốn ổn định 65 3.5.3.1 Kết tính toán ổn định - Bài toán tĩnh: 65 3.5.3.2 Kết tính tốn ổn định - Bài toán động: 66 3.6 Đánh giá phân tích kết 69 3.6.1 Khả hóa lỏng 69 3.6.2 Chuyển vị 70 3.6.3 Ổn định đập đất 70 3.7 Kết luận .71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .72 Kết luận 72 Kiến nghị 72 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN ỨNG XỬ CỦA ĐẬP ĐẤT DO TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT – ÁP DỤNG CHO ĐẬP ĐẤT CỦA THỦY ĐIỆN THƢỢNG KON TUM Học viên: Nguyễn Thành Hưng Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: DDK 60580202 Khóa: 33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Nghiên cứu ảnh hưởng động đất đến hệ số ổn định, khả hóa lỏng nền, biến dạng, xói ngầm thiết kế đập đất vấn đề cần thiết Đặc biệt, lĩnh vực xây dựng cơng trình Thủy Lợi - Thủy Điện nước ta vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng động đất đến cơng trình dường chưa quan tâm mức Trong luận văn thạc sỹ này, tác giả ứng dụng Bộ phần mềm GeoSlope bao gồm Seep/W, Quake/W Slope/W để tính tốn, nghiên cứu hệ số ổn định, khả hóa lỏng trường hợp xảy động đất cho cơng trình Thủy Điện thượng Kon Tum theo phương pháp lịch sử thời gian Kết nhận thấy phần mềm Geo-Slope cho phép tính tốn hệ số ổn định đánh giá khả hóa lỏng với độ xác đáp ứng yêu cầu thực tế thiết kế kiểm tra ổn định đập đất trường hợp xảy động đất Từ khóa: Đập đất; động đất; Hệ số ổn định; Thượng Kon Tum; hóa lỏng; biến dạng; xói ngầm; phương pháp lịch sử thời gian Abstract - Studying the effects of earthquakes on the stability coefficients, liquefaction, deformation and erosion in earth dam design is a matter of great need Particularly, in the field of Building Irrigation - Hydropower Projects in our country today, the problem of studying the effects of earthquakes on the construction seems to be not properly attention This master’s thesis, the author used to the Geo-Slope software package includes Seep/W, Quake/W and Slope/W to calculate, study the stability coefficient, the ability to liquefy the background in the case earthquake occurred for the Thuong Kon Tum Hydropower Project according to the time history method The results show that the Geo-Slope software allows calculating the stability coefficient and evaluating the floor liquefaction capability with the accuracy required to actually design and test the stability of the dam in the case earthquake occurred Key words: Earth dam; earthquake; stability coefficients; liquefaction; deformation; erosion; the time history method DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng so sánh thang động đất thang Richter thang MSK-64 .12 Bảng 1.2 Động đất dư chấn trận động đất Tuần Giáo (Lai Châu) năm 1983 13 Bảng 1.3 Phân vùng phát sinh động đất mạnh lãnh thổ Việt Nam 15 Bảng 2.1 Tọa độ nút 39 Bảng 2.2 Hàm nội suy cho phần tử tứ giác 39 Bảng 2.3 Hàm nội suy cho phần tử tam giác 40 Bảng 2.4 Đạo hàm hàm nội suy cho phần tử tứ giác .42 Bảng 2.5 Đạo hàm hàm nội suy cho phần tử tam giác 42 Bảng 3.1 Các thông số gia tốc (tỉnh Kon Tum) 52 Bảng 3.2 Trường hợp tính tốn ổn định đập đất 55 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật đập đất thủy điện thượng Kon Tum 55 Bảng 3.4 Ký hiệu, tên đới, đặc điểm đất đá địa chất đập .56 Bảng 3.5 Các tiêu lý đất đá dùng tính tốn 57 Bảng 3.6 Kết hệ số ổn định theo bước thời gian Δt đập đất thủy điện thượng Kon Tum (Δt = 0.02 sec) 68 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Vị trí Trái Đất hệ Mặt Trời .3 Hình 1.2 Cấu trúc Trái Đất Hình 1.3 Chấn tiêu Chấn tâm .5 Hình 1.4 Các mảng kiến tạo lớn Thạch Quyển Hình 1.5 Sóng khối (Body waves) Sóng mặt (Surface waves) Hình 1.6 Các loại sóng địa chấn Hình 1.7 Bản đồ tâm chấn động đất 14 Hình 1.8 Vỡ đập đất Fujinuma 16 Hình 2.1 Sơ đồ tính - Phương pháp phổ ứng xử có bậc tự n bậc tự 24 Hình 2.2 Sơ đồ tính - Phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian 27 Hình 2.3 Đất hóa lỏng 30 Hình 2.4 Sự phá vỡ hóa lỏng đập Lower San Fernando sau trận động đất năm 1971 .32 Hình 2.5 Biên tính tốn theo phương pháp PTHH 34 Hình 2.6 Các loại phần tử 35 Hình 2.7 Điều kiện biên .36 Hình 2.8 Sơ đồ tính theo phương pháp PTHH 37 Hình 2.9 Sơ đồ tính lực động đất theo phương pháp PTHH đập đất 38 Hình 2.10 Hệ tọa độ .38 Hình 2.11 Tải phân bố vng góc tiếp tuyến với cạnh phần tử 45 Hình 3.1 Biểu đồ phân tích lực cột đất SLOPE/W 50 Hình 3.2 Sơ đồ mơ q trình tính tốn đề tài .50 Hình 3.3 Bản đồ phân vùng gia tốc lãnh thổ Việt Nam 51 Hình 3.4 Biểu đồ gia tốc động đất Điện Biên năm 2001 .53 Hình 3.5 Biểu đồ gia tốc trận động đất Alkion năm 1981 53 Hình 3.6 Dữ liệu đầu vào cần thiết lập cho mơ động đất Geo-Slope .54 Hình 3.7 Biểu đồ gia tốc tính tốn 54 Hình 3.8 Mặt cắt đập đại diện – Mặt cắt D8 56 Hình 3.9 Mơ hình tính tốn tốn thấm 58 Hình 3.10 Kết áp lực nước lỗ rỗng (Pore-Water Presure) .58 Hình 3.11 Kết phân tích tổng cột nước (Total Head) .58 Hình 3.12 Kết Gradient thấm (XY-Gradients) 59 Hình 3.13 Kết ứng suất hiệu theo phương X (kPa) 59 Hình 3.14 Kết ứng suất hiệu theo phương Y (kPa) 60 Hình 3.15 Kết áp lực nước lỗ rỗng (kPa) .60 Hình 3.16 Kết tổng cột nước (m) 60 Hình 3.17 Kết ứng suất tổng theo phương Y (kPa) 61 Hình 3.18 Kết ứng suất hiệu theo phương X sau động đất (kPa) 61 Hình 3.19 Kết ứng suất hiệu theo phương Y sau động đất (kPa) 61 Hình 3.20 Kết áp lực nước lỗ rỗng sau trận động đất (kPa) 62 Hình 3.21 Kết vùng hóa lỏng thời điểm 2.0 giây 62 Hình 3.22 Kết vùng hóa lỏng thời điểm 2.2 giây 62 Hình 3.23 Kết vùng hóa lỏng thời điểm 11.6 giây 63 Hình 3.24 Kết vùng hóa lỏng thời điểm 20 giây .63 Hình 3.25 Điểm quan sát thứ 24 51 63 Hình 3.26 Biểu đồ chuyển vị theo phương X điểm nút 24 51 64 Hình 3.27 Kết chuyển vị theo phương X(m) thời điểm 0.2 giây .64 Hình 3.28 Kết chuyển vị theo phương X(m) thời điểm 20 giây 64 Hình 3.29 Kết chuyển vị theo phương Y(m) thời điểm 0.2 giây .65 Hình 3.30 Kết chuyển vị theo phương Y(m) thời điểm 20 giây 65 Hình 3.31 Hệ số ổn định Kminmin = 1,416 (bài toán tĩnh) .66 Hình 3.32 Hệ số ổn định mái hạ lưu đập thời điểm t = 1.0 giây (K = 1,448) 66 Hình 3.33 Hệ số ổn định mái hạ lưu đập thời điểm t = 10 giây (K = 1,467) 67 Hình 3.34 Hệ số ổn định mái Hạ lưu đập thời điểm t = 20 giây (K = 1,444) 67 Hình 3.35 Biểu đồ thể hệ số ổn định mái hạ lưu đập đất thủy điện thượng Kon Tum theo phương pháp tĩnh phương pháp động lực 69 6.3 Kết tính tốn biến dạng thân đập Kết cấu Mặt cắt MC D10 Đập Trƣờng hợp tính tốn Chuyển vị theo phƣơng x(m) 0.18 Chuyển vị theo phƣơng y(m) -0.55 0.35 -0.98 0.20 -1.14 0.45 -2.04 MC D8 Độ lún lớn đập thời kì thi cơng 1.14m, thời kỳ vận hành 2.04m Độ lún hiệu = 2.04 - 1.14 = 0.9m, lựa chọn độ lún dự phòng cho đập 1m MẶT CẮT D10 Kết tính tốn thấm Đường bão hịa lưu lượng thấm (Trng hp 1) 1.24 1.22 1.18 Đ-ờng bÃo hòa MNDBT=1160m 1.16 edQ 1.14 IA2 1.12 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 5.6571e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.20 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 Kho¶ng c¸ch (m) Gradient thấm (Trường hợp 1) 1.24 1.22 1.2 1.18 1.16 0.5 0.6 0.4 1 1.12 1.10 0.4 1.08 200 250 0.2 0.2 1.06 0.1 1.14 0.1 Cao ®é (m) (x 1000) 1.20 1.04 1.02 1.00 50 100 150 300 350 400 450 Khoảng cách (m) ng bóo hũa v lu lng thm (Trường hợp 2) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.22 1.20 1.18 §-êng b·o hßa MNLTK=1160.193m 1.16 edQ 1.14 1.12 IA2 IB 1.10 1.08 IIA 5.4398e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 Kho¶ng c¸ch (m) Gradient thấm (Trường hợp 2) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.22 1.20 1.18 MNLTK=1160.193m 1.16 1.2 1.14 0.5 1.12 0.4 0.4 1.10 3.2 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.08 0.1 0.2 1.04 0.2 0.1 1.06 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 550 600 650 Kho¶ng c¸ch (m) Đường bão hịa lưu lượng thấm (Trường hợp 3) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.22 1.20 1.18 §-êng b·o hßa MNLKT=1162.383m 1.16 edQ 1.14 IA2 1.12 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 5.4987e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Khoảng cách (m) Gradient thm (Trng hp 3) 450 500 1.32 1.30 1.28 1.26 1.22 1.20 1.18 MNLKT=1162.383m 1.16 0.6 1.14 1.12 4 2.9 1.10 1.08 1.04 1.06 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 500 550 600 650 Kho¶ng c¸ch (m) Kết tính tốn ổn định Mái hạ lưu (Trường hợp 1) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.595 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 edQ 1.14 1.12 IA2 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Mỏi h lu (Trng hp 2) 1.32 1.30 1.28 1.592 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.20 1.18 MNDBT=1160m 1.16 edQ 1.14 1.12 IA2 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Kho¶ng c¸ch (m) Mái hạ lưu (Trường hợp 3) 450 1.32 1.30 1.28 1.599 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.20 1.18 MNLTK=1160.193m 1.16 edQ 1.14 IA2 1.12 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 450 500 550 600 650 450 500 550 600 650 Khoảng cách (m) Mỏi h lu (Trng hp 4) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.566 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.20 1.18 MNLKT=1162.383m 1.16 edQ 1.14 IA2 1.12 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Kho¶ng c¸ch (m) Mái thượng lưu (Trường hợp 5) 1.32 1.30 1.28 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.848 1.20 1.18 1.16 edQ 1.14 1.12 IA2 IB 1.10 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Khoảng cách (m) Mỏi thng lưu (Trường hợp 6) 1.24 1.22 Cao ®é (m) (x 1000) 1.20 1.546 1.18 Đ-ờng bÃo hòa edQ 1.16 1.14 1.12 IA2 IB 1.10 IIA 1.08 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 Khoảng cách (m) Kt qu tính tốn biến dạng Chuyển vị theo phương x(m) (Trường hợp 1) 1.19 0.18 0.1 1.13 -0.04 1.11 0.0 -0.0 1.09 0.0 1.15 0.1 Cao ®é (m) (x 1000) 1.17 0 1.07 1.05 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 Khoảng cách (m) Chuyn v theo phng y(m) (Trng hp 1) 1.19 -0.5 1.15 1.09 -0 05 - 1.11 0.1 -0.3 -0 15 -0.45 1.13 -0.0 Cao ®é (m) (x 1000) 1.17 1.07 1.05 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Chuyển vị theo phương x(m) (Trường hợp 2) 1.21 1.17 0.35 0.3 1.15 0.1 0.05 1.11 0.2 1.13 1.09 1.07 Cao ®é (m) (x 1000) 1.19 1.05 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 550 600 650 Khoảng cách (m) Chuyn v theo phương y(m) (Trường hợp 2) 1.21 Cao ®é (m) (x 1000) 1.19 1.17 1.15 -0 -0.4 1.13 -0 -0.9 -0.3 1.11 -0.1 1.09 1.07 1.05 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Kho¶ng c¸ch (m) MẶT CẮT D8 Kết tính tốn thấm Đường bão hòa lưu lượng thấm (Trường hợp 1) 1.25 MNDBT = 1160m 1.15 Đất đắp edQ 1.10 IB 5.7488e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.20 IA2 IIA 1.05 IIB 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Khoảng cách (m) Gradient thm (Trng hp 1) 450 500 1.25 MNDBT = 1160m 0.6 0.1 0.25 1.15 0.35 1.10 0.5 0.55 0.95 0.55 0.3 0.35 0.3 0.1 1.05 0.1 0.2 0.2 Cao ®é (m) (x 1000) 1.20 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 500 550 600 650 Khoảng cách (m) ng bóo hũa v lưu lượng thấm (Trường hợp 2) 1.22 1.20 §-êng b·o hòa MNDBT = 1160.193m 1.16 1.14 Đất đắp edQ 1.12 5.8378e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 1.10 IB 1.08 IIA 1.06 IA2 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Gradient thấm (Trường hợp 2) 1.22 1.20 0.65 MNDBT = 1160.193m 1.16 1.12 0.25 0.05 1.14 0.35 1.08 0.6 0.5 0.3 1.10 1.06 0.2 0.05 0.1 0.2 1.02 0.1 0.3 1.04 0.05 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) ng bóo hũa v lu lng thm (Trng hp 3) 1.22 1.20 Đ-ờng bÃo hòa MNDBT = 1162.383m 1.16 1.14 edQ 1.12 6.0937e-005 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 1.10 IB 1.08 IIA 1.06 1.04 IA2 IIB 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 550 600 650 Khoảng cách (m) Gradient thm (Trng hợp 3) 1.22 1.20 MNDBT = 1162.383m 1.16 0.65 0.9 0.5 1.08 0.1 0.4 0.6 0.05 1.10 0.4 1.12 0.15 1.14 0.3 0.35 1.06 0.25 0.15 1.02 0.15 0.3 0.05 1.04 0.05 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Kt qu tớnh toỏn n nh Mái hạ lưu (Trường hợp 1) 1.35 1.30 1.595 Cao ®é (m) (x 1000) 1.25 1.20 MNDBT = 1160m 1.15 edQ Đất đắp 1.10 IA2 IB IIA 1.05 IIB 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 Kho¶ng c¸ch (m) Mái hạ lưu (Trường hợp 2) 450 500 1.35 1.30 Cao ®é (m) (x 1000) 1.25 1.385 1.20 MNDBT = 1160m 1.15 edQ Đất đắp 1.10 IA2 IB IIA 1.05 IIB 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 550 600 650 Khoảng cách (m) Mỏi h lưu (Trường hợp 3) 1.32 1.30 1.28 1.26 1.24 Cao ®é (m) (x 1000) 1.361 1.22 1.20 1.18 MNLTK = 1160.193m 1.16 1.14 Đất đắp edQ 1.12 1.10 IA2 1.08 IB 1.06 IIA IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Mái hạ lưu (Trường hợp 4) 1.3 Cao ®é (m) (x 1000) 1.334 1.2 MNLKT = 1162.383m edQ Đất đắp IA2 1.1 IB IIA IIB 1.0 50 100 150 200 250 300 350 400 Khoảng cách (m) Mỏi thng lưu (Trường hợp 5) 450 500 1.34 1.32 1.30 1.913 1.28 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 1.14 edQ 1.12 Đất đắp 1.10 IA2 IB 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 550 600 650 550 600 650 Khoảng cách (m) Mái thượng lưu (Trường hợp 6) 1.32 1.30 1.28 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 1.22 1.422 1.20 1.18 1.16 MNC=1138m 1.14 edQ 1.12 Đất đắp 1.10 IA2 IB 1.08 IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Khoảng cách (m) Kết tính tốn biến dạng Chuyển vị theo phương x(m) (Trường hợp 1) 1.21 1.17 0.2 1.15 0.14 1.13 -0.06 0.1 -0.04 1.09 0.0 1.11 0.02 1.07 1.05 Cao ®é (m) (x 1000) 1.19 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Chuyn v theo phng y(m) (Trường hợp 1) 500 1.21 1.17 -1.1 1.15 -0 1.13 -0 -0.2 1.11 1.09 -0.1 1.07 Cao ®é (m) (x 1000) 1.19 1.05 1.03 1.01 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 500 550 600 650 500 550 600 650 550 600 650 Khoảng cách (m) Chuyn v theo phương x(m) (Trường hợp 2) 1.22 1.20 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 MNDBT=1160m 1.16 0.45 1.14 0.35 -0.0 1.12 0.25 0.15 1.10 0.1 0.0 0 1.08 1.06 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) Chuyển vị theo phương y(m) (Trường hợp 2) 1.22 1.20 -2 MNDBT=1160m 1.16 1.14 -1.8 -1.5 -1.1 1.12 -0.2 -0.4 1.10 -0.6 -0.1 1.08 -0 Cao ®é (m) (x 1000) 1.18 1.06 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Khoảng cách (m) MẶT CẮT ĐẬP TRƢỚC MÙA KIỆT 2014 1.34 1.32 1.30 1.28 1.26 Cao ®é (m) (x 1000) 1.24 2.083 1.22 1.20 1.18 Đ-ờng bÃo hòa 1.16 MNDBT=1138m 1.14 1.12 1.10 IA2 1.08 IB IIA 1.06 IIB 1.04 1.02 1.00 50 100 150 200 250 300 350 Khoảng cách (m) 400 450 500 PHỤ LỤC MỘT VÀI VÍ DỤ DẪN CHỨNG TÍNH TỐN HỆ SỐ ỔN ĐỊNH MÁI HẠ LƢU ĐẬP TẠI MẶT CẮT NGANG D8 Ví dụ 1: Trường hợp này, giả định vùng tâm trượt lưới trượt mơ tả Hình 1, giới hạn phạm vi lưới trượt toàn mái hạ lưu đập bao gồm lăng trụ đá hạ lưu Kết hệ số ổn định (Hình 2) có K = 1,429 > Kminmin = 1,416 (đã xét mục 3.4.4.3 Chương 3) Hình Giả định vùng tâm trượt lưới trượt Hình Kết tính hệ số ổn định (cung trượt không cắt qua lăng trụ đá hạ lưu) Ví dụ 2: Ở trường hợp này, giả định vùng phạm vi lưới trượt bám sát phần lăng trụ đá hạ lưu (vùng lưới trượt giả định di chuyển xuống sâu phần lăng trụ đá hạ lưu); nhiên, cung trượt tập trung phần đất đắp mái đập (chi tiết Hình Hình 4) Kết hệ số ổn định K = 1,420 > Kminmin = 1,416 (đã xét mục 3.4.4.3 Chương 3) Hình Giả định vùng tâm trượt lưới trượt Hình Kết tính hệ số ổn định (Cung trượt có cắt qua phần lăng trụ đá hạ lưu) Tương tự ví dụ ví dụ nêu trên, tiến hành giả định nhiều vùng tâm trượt lưới trượt khác nhau, kết nhận hệ số ổn định K > Kminmin = 1,416 nhận thấy cung trượt nguy hiểm không cắt qua đống đá hạ lưu đập PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH DO ĐỘNG ĐẤT GÂY RA Động đất mạnh 7.2 độ Richter, Kobe, Nhật Bản, năm 1995 Động đất mạnh độ Richter, Nhật Bản, năm 2011 Đập Fujinuma sau trận động đất Động đất mạnh 6.4 độ Richter, Aceh, Bắc Sumatra, Indonesia, năm 2016 Đập shih-Kang Đài Loan, năm 1999, Động đất mạnh độ Richter - Ngồi khơi Đơng Bắc Nhật Bản, năm 2011 Đập Rudramata – Động đất Gujarat, Ấn Độ, năm 2001 Động đất mạnh 7,1 độ Richter, Bang Morelos, Mexico, năm 2017 ... tốn ứng xử đập đất tải trọng động đất – Áp dụng cho đập đất Thủy điện Thượng Kon Tum? ?? cần thiết 2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan ổn định đập đất - Nghiên cứu ứng xử đập đất. .. nghiên cứu tính tốn ứng xử đập đất tải trọng động đất - Áp dụng cho đập đất Thủy điện Thượng Kon Tum vấn đề thiết thực có ý nghĩa thực tiễn 21 CHƢƠNG ỨNG XỬ CỦA ĐẬP ĐẤT DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT... luận văn: ? ?Nghiên cứu tính tốn ứng xử đập đất tải trọng động đất – Áp dụng cho đập đất Thủy điện Thượng Kon Tum? ?? đưa kiến nghị quan điểm tính tốn động đất đập đất phù hợp với thực tế có tính khả