5. Cấu trúc của luận văn
3.2.5. Mô hình nền đàn dẻo lý tưởng
Mô hình này là sự tổng quát hoá của môi trường đàn hồi và dẻo cứng có ma sát trong. Có nhiều lời giải bằng giải tích đã được giới thiệu, điều đó cho phép so sánh các lời giải bằng số với các lời giải giải tích chính xác. Về bản chất, mô hình này phối hợp hai lý thuyết cơ sở của cơ học hiện đại: Lý thuyết đàn hồi và lý thuyết trạng thái giới hạn. Mô hình được mô tả bằng các đặc trưng thông thường trong khảo sát địa chất công trình và mô hình nền này thường được sử dụng rộng rãi trong các bài toán địa kỹ thuật.
Mô hình đàn dẻo lý tưởng là mô hình tương đối phù hợp với điều kiện làm việc của đất nền, nó không đòi hỏi các thí nghiệm địa kỹ thuật trong phòng quá phức tạp, có thể được đáp ứng ở các phòng thí nghiệm cơ đất thông thường. Mô hình này có thể áp dụng phù hợp cho một số loại đất.
Đối với bài toán tính ổn định nền đất đắp, ổn định của công trình không những cần phải đánh giá trong giai đoạn dài hạn khi công trình đã hoàn thành, mà cần phải đánh giá trong các bước đang thi công.
Trong bài toán tính ổn định của Plaxis, hệ số an toàn được định nghĩa như sau: (3.1)
Trong đó:
Smaximum available: Sức kháng cắt thực tế của đất;
Sneeded for equilibrium: Sức kháng cắt tối thiểu ở trạng thái cân bằng ổn định; Theo tiêu chuẩn phá hoại Mor-Coulomb thì công thức tính hệ số an toàn ở trên trở thành:
(3.2)
Trong đó:
c, ϕ: Các tham số về cường độ; σn: Ứng suất tổng tại điểm tính toán.
cr và ϕr: Các tham số của sức kháng cắt giảm xuống đúng bằng giá trị tại thời điểm cân bằng ổn định. Nguyên tắc này được lấy làm cơ sở cho phương pháp Phi- credution phần mềm Plaxis để tính toán ổn định tổng thể của công trình. Trong ứng dụng này, lực dính c và hàm số tang của góc ma sát giảm xuống theo cùng một tỷ lệ, sự suy giảm của tham số sức kháng cắt được kiểm soát bởi tổng cấp số nhân (total multiplier) ΣMsf.
(3.3) Tham số này tăng lên theo từng bước trong quá trình tính toán cho tới khi phá hoại xuất hiện. Giá trị của hệ số an toàn được định nghĩa chính là giá trị của ΣMsf tại thời điểm xuất hiện phá hoại. Lựa chọn dạng tính toán Phi-c-redution trong phần mềm Plaxis thực hiện bằng cách từ hộp Calculation type trong sheet General.
Phân tích và tính toán đối với nền đường dẫn vào cầu 3.3.
Dựa vào số liệu địa kỹ thuật của công trình cầu, các cơ sở lý thuyết đã trình bày ở chương 2, và các tài liệu tham khảo có liên quan, tác giả tiến hành phân tích, đánh giá cụ thể cho từng trường hợp như sau: Trường hợp thứ nhất - Nền đất yếu chưa áp dụng giải pháp gia cố; Trường hợp thứ hai - Nền đất yếu được gia cố bằng hệ trụ đất xi măng kết hợp với vải địa kỹ thuật.
Mô hình hóa bài toán phân tích trong phần mềm Plaxis thể hiện ở Hình 3.5 và Hình 3.7.
3.3.1. Nền đường dẫn vào cầu chưa gia cố
Hình 3.4 Sơ đồ tính toán nền đất yếu chưa được gia cố Hình 3.4 Sơ đồ tính toán nền đất yếu chưa được gia cố
Hình 3.5 Mô hình FEM nền đất yếu chưa được gia cố Hình 3.5 Mô hình FEM nền đất yếu chưa được gia cố
Lớp 2 Lớp 2
Lớp 3 Lớp 3