Mô phỏng sự ảnh hưởng của hiện tượng rút nước nhanh đến tính ổn định của mái dốc nghiên cứu khoa học

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƢỞNG SINH VIÊN NCKH CẤP TRƢỜNG MÔ PHỎNG SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA HIỆN TƢỢNG RÚT NƢỚC NHANH ĐẾN TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC Thuộc nhóm ngành khoa học:Nền Móng Cơng Trình Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NCKH CẤP TRƯỜNG MÔ PHỎNG SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯỢNG RÚT NƯỚC NHANH ĐẾN TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC Thuộc nhóm ngành khoa học: Nền Móng Cơng Trình Sinh viên thực hiện: ĐỒN TÍCH KHA Nam, Nữ: NAM Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: DH11XD02 Năm thứ: /Số năm đào tạo: 4.5 Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Người hướng dẫn: Th.S Bùi Anh Kiệt Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Mô ảnh hƣởng tƣợng rút nƣớc nhanh đến tính ổn định mái dốc - Sinh viên thực hiện: ĐỒN TÍCH KHA - Lớp: DH11XD02 Số năm đào tạo: 4.5 Khoa: Xây dựng điện Năm thứ: - Người hướng dẫn: Th.S Bùi Anh Kiệt Mục tiêu đề tài: Giải vấn đề ổn định mái dốc đập vật liệu địa phương trường hợp rút rút nhanh Tính sáng tạo: Phần mềm SEEP/W cho phép xác định đường bảo hòa thay đổi theo thời gian, sở đó, kết hợp với việc sử dụng phần mềm SLOPE để xác định trường hợp hệ số ổn định Kmin ứng với cung trượt có khả gây nguy hiểm cho cơng trình Đây vấn đề đặc biệt việc giải tốn ổn định đập, địi hỏi kiến thức tổng hợp liên quan đến thủy lực cơng trình, địa chất, … đồng thời phát huy tính nâng cao phần mềm Geo –studio thông qua việc kết hợp phần mềm SEEP/W SLOPE/W Kết nghiên cứu: - Xác định đường bão hòa thân đập thay đổi theo thời gian - Xác định hệ số ổn định mái dốc tương ứng với bước thời gian rút nước thân đập Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Đề tài có tính ứng dụng cao việc tính tốn, thiết kế cơng trình đập dâng hồ chứa nước thủy lợi, thủy điện Trên cở sở thiết kế, người thiết kế đề xuất phương án mặt cắt ngang đập dâng đáp ứng đầy đủ tiêu chí khả thi tính an tồn cơng trình đồng thời tối ưu hóa khối lượng vật liệu đắp cần phải đáp ứng, vấn đề góp phần đáng kể giảm chi phí đầu tư xây dựng cơng trình Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày tháng năm Xác nhận đơn vị Ngƣời hƣớng dẫn (ký tên đóng dấu) (ký, họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: ĐỒN TÍCH KHA Sinh ngày: 30 tháng 03 năm 1993 Ảnh 4x6 Nơi sinh: QUẢNG NGÃI Lớp: DH11XD02 Khóa: 2011 Khoa: Xây dựng điện Địa liên hệ: 766/63 CMT8, phường 5, Quận Tân Bình, Tp.HCM Điện thoại: 01699182321 Email: khaxd1102@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 4: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: Ngày tháng năm Xác nhận đơn vị Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: HỒ LÊ PHƯỚC TRIỂN Sinh ngày: 21 tháng 12 năm 1993 Ảnh 4x6 Nơi sinh: LONG AN Lớp: DH11XD01 Khóa: 2011 Khoa: Xây dựng điện Địa liên hệ: 163 Tạ Quang Bửu, Phường 3, Quận 8, Tp.HCM Điện thoại: 0903693014 Email: holephuoctrien@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình- Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 4: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: Giải II thi vẽ AutoCad Đoàn hội khoa Xây Dựng & Điện tổ chức Ngày tháng năm Xác nhận đơn vị Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: VÕ PHẠM TRƯỜNG AN Sinh ngày: 27 tháng 04 năm 1993 Ảnh 4x6 Nơi sinh: BÌNH PHƯỚC Lớp: DH11XD02 Khóa: 2011 Khoa: Xây dựng điện Địa liên hệ: 37/9 đường C1, Phường 13, Quận Tân Bình, Tp.HCM Điện thoại: 01296715135 Email: vophamtruongan@gmail.com II Q TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình- Khá Sơ lược thành tích: * Năm thứ 4: Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa: Xây dựng điện Kết xếp loại học tập: Trung Bình-Khá Sơ lược thành tích: Ngày tháng năm Xác nhận đơn vị Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt  Tại thời điểm 46800 giây Hình 43  Tại thời điểm 61200 giây Hình 44 Trang 36 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt  Tại thời điểm 75600 giây Hình 45  Tại thời điểm 90000 giây Hình 46 2.3.3 Tính tốn ổn định mái dốc thượng lưu : Bước 1: Thiết lập toán Trang 37 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Chuyển từ toán thấm sang toán ổn định mái dốc, chọn Slope Stability hộp soạn thảo Analysis Ta hình sau : Hình 47 Bước 2: Xác định tính chất vật liệu : Chọn Material từ thực đơn KeyIn xuất hộp thoại, ta chọn lớp vật liệu ‘dat dap dap’ từ hộp soạn thảo Name Trong hộp soạn thảo Material Model ta chọn chế độ Mohr-Coulomb, ta hộp thoại sau : Hình 48 Nhập tiêu lý lớp vật liệu đất với : Trang 38 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt + Unit Weight: trọng lượng riêng đơn vị lớp đất + Phi : góc ma sát + Cohesion : lực dính vật liệu - Sau nhập ta hình sau : Hình 49 - Chọn Close, kết thúc việc nhập tiêu lý cho đất Trở lại hộp thoại Draw Material, hộp soạn thảo Assign chọn ‘dat dap dap’ kích chuột để gán tính chất vật liệu vào mặt cắt đập Áp dụng cho lớp vật liệu cịn lại hình sau : Hình 50 Trang 39 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Bước 3: Xác định tâm trượt mái dốc : Chọn Slip Sucface\Gird từ thực đơn Draw kích chuột vào biểu tượng công cụ, trỏ chuột chuyển từ dạng mũi tên sang CH Giữ phím trái chuột di chuyển để tạo thành vùng đa giác, sau vùng đa giác tạo xuất hộp thoại sau : Hình 51 Gõ 20 hộp soạn thảo X : Y : để xác định số ô lưới theo trục X trục Y vùng xác định tâm trượt Chọn OK xác nhận lưới vừa chia Ta có hình sau : Hình 52 Bước 4: Xác định cung trượt: Sau xác đinh tâm trượt mái dốc, ta tiến hành khai báo cung trượt Trang 40 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Chọn Slip Sucface\Radius từ thực đơn Draw kích chuột vào biểu tượng công cụ, trỏ chuột chuyển từ dạng mũi tên sang CH Di chuyển trỏ tạo thành đa giác (chú ý vẽ đa giác theo chiều ngược kim đồng hồ) Sau tạo đa giác cung trượt, xuất hộp thoại sau : Hình 53 Gõ 10 vào hộp soạn thảo # of Radius Increments để chia lưới cho bán kính cung trượt Trong hộp thoại có mục Rotate dùng để điều chỉnh, xoay vùng cung trượt Chọn OK Ta sau : Hình 54 Bước 5: Xác định hướng trượt : Trang 41 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Mực nước rút nhanh làm sạt lỡ chân đập phía thương lưu, gây tượng sạt trượt mái dốc hướng từ phía bên phải sang phía bên trái Chọn Analyses từ thực đơn Keyin xuất hộp thoại, chọn thẻ Slip Surface sau : Hình 55 Trong mục Direction of movement, chuyển từ chế độ Left to right thành Right to left Chọn Close để kết thúc việc chọn hướng trượt Bước 6: Kiểm tra toán: Bây Slope/W kiểm tra toán xác định để đảm bảo số liệu xác định Để kiểm tra tính hợp lệ số liệu xếp số nút phần tử: Chọn Verify/Optimize từ thực đơn Tools Hộp thoại sau xuất hiện: Trang 42 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Hình 56 Nhấn nút Close hộp thoại Slope/W xếp phân loại số nút phần tử, loại bỏ nút kép (các nút có loại tọa độ) Vì số liệu nút phần tử không thay đổi tạo phần tử bội nên khơng có số nút phần tử thay đổi Slope/W thực số kiểm tra số liệu nút phần tử, gồm việc bổ xung số nút thiếu Thông báo xuất hộp thoại danh mục cho biết bước kiểm tra hay xếp cần thực Những thông báo sai xuất hộp danh mục cần thiết Các thông báo sau xuất hộp thoại Bước 7: Giải toán: Để để bắt đầu SOLVE tự động nhập tệp số liệu, ta thực sau: Chọn Solve Analyses từ thực đơn Tools Hộp thoại sau xuất hiện: Hình 57 Trang 43 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Nhấn Start hộp thoại để bắt đầu bắt đầu giải toán Nhấn Close để kết thúc việc giải toán Bước 8: Xem kết toán Chọn Contour thực đơn Window kích vào biểu tượng cơng cụ - Đường màu xanh đậm thể đường bão hịa - Dấu chấm đỏ có ghi số 1.545 thể số an tồn K Hình 58 Để xem kết thời điểm mực nước khác nhau, - Chọn DEFINE từ thực đơn Window kích chuột vào biểu tượng cơng cụ để thay đổi liệu toán - Chọn Analyses từ thực đơn Keyin xuất hộp thoại, chọn Browse hộp thoại sau xuất hiện: Trang 44 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Hình 59 - Trong hộp soạn thảo Time Step, chọn thời điểm cần khảo sát - Chọn OK Sau ta tiến hành kiểm tra giải tốn trình tự bước Kết có :  Tại thời điểm 3600 giây Hình 60 Trang 45 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt  Tại thời điểm 18000 giây Hình 61  Tại thời điểm 32400 giây Hình 62 Trang 46 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt  Tại thời điểm 46800 giây Hình 63 Tại thời điểm 61200 giây Hình 64 Trang 47 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt  Tại thời điểm 75600 giây Hình 65  Tại thời điểm 90000 giây Hình 66 Ta có kết hệ số an toàn ổn đinh mái dốc thượng lưu sau: Trang 48 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học Thời điểm khảo sát (s) 3600 18000 32400 46800 61200 75600 90000 Cao trình mực nước (m) 514 510 506 502 498 494 490 GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Hệ số ổn định trượt Kmin 1.521 1.453 1.423 1.417 1.429 1.453 1.488 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 3.1 KẾT LUẬN: Sau tiến hành phân tích đánh giá, kết đáng tin cậy, có độ xác tương đối cao Từ kết nghiên cứu, ta đưa nhận xét: tượng rút nước nhanh có ảnh hưởng tới ổn định trượt mái thượng lưu, mực nước rút nhanh gây ổn định mái thương lưu Kết toán đưa hệ số an toàn ổn định trượt mái thương lưu cho trường hợp cụ thể, giúp trình thiết kế ban đầu đạt hiệu quả, an toàn 3.2 KIẾN NGHỊ: Hiện nay, chưa có nhiều đơn vị thiết kế sử dụng Geo-Slope để tiến hành tính tốn ổn định sạt trượt mái dốc trương hợp rút nước nhanh cho cơng trìnhđập dâng, mái dốc Do việc ứng dụng tốn vào q trình tính tốn thiết kế nâng cao độ xác kết rút ngắn đáng kể thời gian thiết kế Trang 49 Báo Cáo Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: Th.s Bùi Anh Kiệt Tài liệu tham khảo [1] GS.TS Đỗ Văn Đệ “Phần mềm Seep/W ứng dụng vào tính tóa thấm cho cơng trình thủy ngầm” Trường Đại Học Xây Dựng- Viện Cảng Hàng Hải [2] GS.TS Đỗ Văn Đệ “Phần mềm Slope/W ứng dụng vào tính tốn trượt sâu cơng trình” Trường Đại Học Xây Dựng- Viện Cảng Hàng Hải Trường Đại Học Xây Dựng- Viện Cảng Hàng Hải [3] Tác giả Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông Sách “Cơ Học Đất” nhà xuất giáo dục [4] Tác giả Nguyễn Thị Hồng, báo “Ứng dụng phần mềm Slope/W để tính ổn định cho đập đất phương pháp khác để so sánh tìm phương pháp tối ưu nhất” Đại Học Thủy Lợi sở II [5] Tác giả Phạm Cường, luận Văn thạc sĩ “Nghiên cứu kiểm tra ổn định đập Knơng H’Năng nâng cao mực nước bình thường so với thiết kế” Trường Đại Học Đà Nẵng [6] Bộ Tutorial Hãng GeoStudio [7] Chỉ tiêu lý số liệu quan trắc, Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Xây Dựng Điện II [8] Báo cáo dề tài NCKH (2007): “Nghiên cứu ổn định mái đê, đập đất mực nước mái rút nhanh” [9] TS Nguyễn Cảnh Thái, nghiên cứu “Ổn định mái dốc mực nước rút nhanh” Trang 50 ... HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NCKH CẤP TRƯỜNG MÔ PHỎNG SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯỢNG RÚT NƯỚC NHANH ĐẾN... số học Trải qua khoảng kỉ, có nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến ổn định mái dốc có tượng rút nước nhanh Việc đánh giá ổn định mái dốc có liên quan đến việc xác định. .. tượng rút nước nhanh thường gây sạt trượt mái dốc, trường hợp cần phải xem xét đến Trên sở đó, nhóm thực đề tài tiến hành nghiên cứu tượng rút nước nhanh tác động đến ổn định mái dốc đập dâng xây