2. Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC GIẢI QUYẾT BAØI TỐN ỔN ĐỊNH MÁI HỐ MĨNG CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
1.5.2. Phương pháp cân bằng giới hạn tổng quát (GLE) 1 Giới thiệu
1.5.2.1. Giới thiệu
Phương pháp cân bằng giới hạn tổng quát (hay GLE) đưa ra lý thuyết tổng quát, trong đĩ những phương pháp khác cĩ thể được coi là trường hợp đặc biệt. Nguyên lý tĩnh học được dùng trong phương pháp GLE để rút ra hệ số an tồn là tổng hợp các lực theo hai phương và tổng hợp các momen quanh một điểm chung (Fredlund và nnk 1981).
Nguyên lý tĩnh học trên cùng với tiêu chuẩn phá hoại chưa đủ để làm cho bài tốn ổn định mái dốc được xác định. Để bài tốn được xác định cần cĩ hoặc là nguyên lý vật lý bổ sung hoặc là một giả thiết về phương hoặc độ lớn của một số lực. Phương pháp GLE dùng giả định về phương của các lực tương tác giữa các thỏi. Tiếp cận này đã được thừa nhận rộng rãi trong các phương pháp cân bằng giới hạn (Fredlund và Krahn, 1977). Những phương pháp ổn định mái dốc cân bằng giới hạn khác dùng cách tiếp cận này chỉ là trường hợp riêng của phương pháp GLE (Fredlund và các cộng sự 1981).
trên mặt trượt thành các lát cắt thẳng đứng. Lực tác dụng lên một lát cắt trong khối đất trượt hình dưới đây lần lượt cho mặt trượt trịn và mặt trượt tổ hợp. Các lực được xác định cho một đơn vị chiều rộng (theo phương vuơng gĩc với chuyển động) của mái dốc.
Các biến được định nghĩa như sau:
− W: Tổng trọng lượng mặt trượt với bề rộng “b” và chiều cao “h” của phân tố đất.
− N: Tổng lực pháp tuyến tại đáy mặt trượt.
− Sm: Lực cắt di chuyển tại đáy của mỗi mặt trượt.
− E: Lực pháp tuyến bên trong mặt trượt. Chỉ số L và R chỉ bên trái, bên phải mặt trượt.
− X: Lực cắt theo phương đứng bên trong mặt trượt. Chỉ số L và R chỉ bên trái và bên phải mặt trượt.
− D: Ngoại lực tác dụng.
− kW: Tải trọng động đất theo phương ngang tác dụng đi qua trọng tâm mỗi mặt trượt.
− R: Bán kính mặt trượt trịn hay cánh tay địn của lực cắt di chuyển “Sm” đối với hình dạng bất kỳ của mặt trượt.
− f: Khoảng cách từ tâm quay đến phương của pháp tuyến N.
− x: Khoảng cách theo phương ngang từ đường trọng tâm của mỗi mặt trượt đến tâm quay hay tâm momen.
− e: Khoảng cách theo phương đứng từ tâm của mỗi mặt trượt tới tâm quay hay tâm momen.
− d: Khoảng cách vuơng gĩc từ đường tải trọng tới tâm quay hay tâm momen.
− h: Khoảng cách theo phương thẳng đứng từ tâm của đáy mỗi mặt trượt tới đường trên cùng của hình (thơng thường là mặt đất).
− a: Khoảng cách theo phương vuơng gĩc từ hợp lực nước bên ngồi tới tâm quay hay tâm momen. Chỉ số L và R chỉ bên trái, bên phải của mặt trượt.
− A: Hợp ngoại lực nước. Chỉ số L và R chỉ bên trái, bên phải mặt trượt.
− ω: Gĩc nghiêng của đường lực so với phương ngang. Gĩc này được đo thuận chiều kim đồng hồ từ chiều dương của trục x.
− α: Gĩc hợp giữa tiếp tuyến tại đáy của mặt trượt và phương nằm ngang. Quy ước dấu như sau: khi gĩc trượt cùng phương trượt tổng thể của hình thì α
dương và ngược lại.
Hình 2.2: Các lực tác dụng lên mặt trượt qua khối trượt với mặt trượt tổ hợp
Hình 2.3: Các lực tác dụng lên mặt trượt thơng qua khối trượt với đường trượt đặc biệt