- Mục đích và nhiệm vụ việc tính ổn định
Tích hợp với seep/w để xác định hệ số nhỏ nhất của mái đập - Cơ sở lý thuyết chung của phương pháp tính toán ổn định
+ Lựa chọn phương pháp:
Phần mềm Slope/W của Geoslope của Canada cho phép tính toán rất nhiều phương pháp khác nhau như phương pháp Morgenstem, PP Bishop, Janbu, PP GLE...
Trong công thức này tính toán ổn định mái đập lựa chọn theo phương pháp Bishop để xác định hệ số an toàn K:
+ Giả thiết lực pháp tuyến giữa các cốt đất bằng không.
ß
α
ω
Hình 14.1. Các lực tác dụng lên mảnh
+ Hệ số an toàn theo phương pháp Bishop cho đất bão hòa:
( ) [ ] ' tan ' m x c R N u R F W Nf kWe Dd Aa β + − β ϕ = − + ± ± ∑ ∑ ∑ ∑ Trong đó:
Lực pháp tuyến tại đáy cốt đất:
[ ]
, ,
,
. sin sin tan
sin sin tan cos c u W D F N F β α β α ϕ ω α ϕ α + − + = + Trong đó:
W = tổng trọng lượng của dải đất
N = tổng lực pháp tuyến trên đáy dải đất S = lực cắt ở đáy mỗi dải
E = lực pháp tuyến giữa các dải theo phương ngang X = lực cắt giữa các giải theo phương đứng
D = tải trọng ngoài (phân bố theo đường thẳng) k = hệ số động đất
R = bán kính cung trượt hoặc cánh tay đòn của lực cắt S đối với mặt trượt.
f = khoảng cách theo phương vuông góc từ tâm trượt hoặc từ tâm moment đến lực pháp tuyến N. Đối với mái nghiêng âm, khi f nằm phía bên phải tâm quay thì lấy dấu âm, nằm bên trái thì lấy dấu dương. Với mái nghiêng dương dấu của f lấy ngược lại.
x = khoảng cách theo phương ngang từ đường tâm mỗi dải tới tâm quay hoặc tâm moment.
e = khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm mỗi dải tới tâm quay hoặc tâm moment.
d = khoảng cách theo phương vuông góc từ tải trọng ngoài D tới tâm quay hoặc tâm moment.
h = khoảng cách theo phương đứng từ tâm đáy mỗi dải tới đường cao nhất trong mặt cắt
a = khoảng cách theo phương vuông góc từ hợp lực của nước tới tâm quay hoặc tâm moment.
A = hợp lực của nước
w = góc của tải trọng ngoài theo phương ngang lấy ngược chiều kim đồng hồ tính từ chiều dương của trục x
a = góc giữa tiếp tuyến tại tâm đáy mỗi dải và phương ngang. Khi góc a cùng phương với góc nghiêng đập là dương và ngược lại.
b = chiều dài của đáy mỗi dải u = áp lực nước lỗ rỗng
ϕ’ = góc ma sát trong
- Các bước tính toán trong phần mềm:
+ Chuyển bài toán từ SEEP qua SLOPE + Khai báo vật liệu cho các lớp đất:
Phương pháp chọn phương pháp Morh-coulomb + Chọn vùng bán kính mặt trượt
+ Chọn vùng tâm mặt trượt
13.6.3. Kết quả tính toán
Trường hợp 1: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước tương ứng, thiết bị thoát nước làm việc bình thường
Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLKT, hạ lưu nước tương ứng, thiết bị thoát nước làm việc bình thường