Trong bài toán đắp đường trên nền đất yếu (chương 4), 3 phase 5; 6 và 7 dành cho việc phân tích ổn định mái đắp đường, kết quả phân tích ổn định thể hiện ở các hình 4.27 và 4.28. Có thể thấy rằng phần mềm PLAXIS còn có khả năng phân tích ổn định mái dốc – là lĩnh vực thuộc “chuyên môn “ của phần mềm GEO SLOPE. Ta thử so sánh kết quả tính ổn định mái dốc của một bài toán cụ thể có sơ đồ tính và các chỉ tiêu cơ lý như hình dưới đây bằng 2 phần mềm PLAXIS và GEO SLOPE.
Mái đắp cao 10m; hệ số mái m = 2; gồm 2 lớp đất 1 (bên trên) và 2 (bên dưới) có các chỉ tiêu như sau:
Dung trọng Lực dính Góc ma sát trong Mođun biến dạng γ (kN/m3) C (kPa) ϕ (độ) E (kN/m2) Hệ số poisson ν Lớp 1 15 5 20 1000 0,3 Lớp 2 18 10 25 2000 0,3
Nhận xét kết quả tính ổn định giữa 2 phần mềm PLAXIS và GEO SLOPE như sau:
- Hình dạng mặt trượt như sau - Hệ sốổn định tương đương nhau
So sánh và phân tích vấn đềổn định mái dốc giữa 2 phần mềm như sau:
Phân tích ổn định theo PLAXIS Phân tích ổn định theo GEO SLOPE - Phần mềm PLAXIS xét mái dốc là tập hợp các phần tử và thiết lập giải các phương trình cân bằng về ứng suất và biến đạng. Khi tính toán, chương trình sử dụng kỹ thuật giảm cường độ kháng cắt của vật liệu mái dốc cho đến khi mái dốc bị phá hoại ra dựa trên các chuẩn phá hoại khác nhau, do đó có thể tìm kiếm mặt trượt tới hạn. Hệ số chiết giảm xác
định được khi xảy ra phá hoại được gọi là hệ số an toàn. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là thỏa mãn điều kiện cân bằng ứng suất và có xét tới quan hệ giữa ứng suất & biến dạng. Trường hợp mặt trượt có hình dạng phức tạp, vật liệu không đồng nhất nên dùng phương pháp này. - Khi tính toán không cần định trước mặt trượt, Plaxis tự xác định mặt trượt nguy hiểm nhất. - Hạn chế của phương pháp này là việc lựa chọn mô hình vật liệu phù hợp với ứng xử của đất là không đơn giản. - Phần mềm GEO SLOPE có hạn chế là không thỏa mãn điều kiện cân bằng ứng suất và không xét quan hệ giữa ứng suất và biến dạng. Điều này dẫn đến 2 vấn đề: Không xét được sự mất ổn định cục bộ trong mái dốc và sự phân bố ứng suất không đúng thực tế. Kết quả phân tích phụ thuộc vào dạng mặt trượt đã định, do đó nó phụ thuộc vào kinh nghiệm người tính toán khi xét mặt trượt. Nếu mái dốc và nền đất đồng nhất, mặt trượt thường có dạng trụ tròn, khi đó việc áp dụng phương pháp giả định cung trượt tròn cho kết quả sát nhất. Trong trường hợp mái dốc có cấu tạo hai hay nhiều lớp có cường độ khác nhau thì việc sử dụng các mặt trượt dạng cung tròn sẽ không còn phù hợp, kết quả tính toán thiếu chính xác
- Trước khi tính, cần xác định vùng chứa tâm cung trượt
- Chương trình có ưu điểm chủ yếu là đơn giản và thuận tiện
Nhìn chung, tùy vào điều kiện mái dốc và mục đích phân tích cụ thể, chúng ta có thể lựa chọn một phương pháp tính toán ổn định mái dốc thích hợp. Với sự hỗ trợ của máy tính cùng với sự phát triển các phương pháp xác định thông số mô hình trong phần mềm PLAXIS (đặc biệt là PLAXIS PLAXFLOW), việc sử dụng phương pháp phân tích ổn định mái dốc bằng phần mềm PLAXIS sẽ dễ dàng và ngày càng trở nên phổ dụng hơn.