4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
3.4.5.Kết quả tớnh toỏn đờ đất mỏi nghiờng – TH1 (khụng xử lý nền)
3.4.5.1. Mụ hỡnh húa bài toỏn bằng Plaxis 2D
Mụ hỡnh được mụ phỏng đỳng với cỏc lớp đất nền và kết cấu vật liệu thực tế đắp đờ. Đất nền gồm cú 3 lớp là lớp 2 trờn cựng, lớp 3d ở giữa, lớp 7c dưới cựng. Cựng với cỏc loại vật liệu đắp đờ như đỏ hỗn hợp, cỏt đắp, đất đắp và lớp thảm đỏ.
Bảng 3 - 7: Cỏc thụng số khai bỏo trong mụ hỡnh
Điều kiện biờn chuyển vị : khống chế khụng cú chuyển vị đất nền biờn dưới, biờn trỏi và biờn phải
Mụ hỡnh tớnh được mụ phỏng theo hỡnh 3-10
Hỡnh 3 - 10: Mụ hỡnh tớnh toỏn TH 1 (khụng xử lý nền)
Chia lưới phần tử hữu hạn theo phần mềm Plaxis 2D, phần tử tam giỏc bậc cao, gồm 15 nỳt và 12 điểm ứng suất, xem hỡnh 3.11. Thụng số chia lưới như sau :
+ Tổng số phần tử tớnh toỏn : 435
+ Tổng số nỳt : 3639
+ Tổng số điểm ứng suất : 5220
Hỡnh 3 - 11: Lưới phần tử phõn tớch TH 1 (khụng xử lý nền)
Để kiểm tra chuyển vị của đất nền và vật liệu đắp đờ theo từng giai đoạn đắp và chờ cố kết, tỏc giả chọn 3 điểm để khảo sỏt chuyển vị :
+ Điểm A : tại đỉnh đờ
Điều kiện
biờn ngang Điều kiện
biờn ngang
Điều kiện
+ Điểm B : nằm dưới điểm A và trờn mặt đất nền tự nhiờn + Điểm C : Trờn mặt đất nền tự nhiờn và tại chõn mỏi đờ Vị trớ cỏc điểm khảo sỏt chuyển vị thể hiện trong hỡnh 3-12
Hỡnh 3 - 12: Điểm khảo sỏt chuyển vị TH 1 (khụng xử lý nền)
3.4.5.2. Chuyển vị của cỏc điểm khảo sỏt
Cỏc đường biểu diễn quan hệ giữa chuyển vị đứng, chuyển vị ngang và thời gian theo quỏ trỡnh đắp của cỏc điểm khảo sỏt chuyển vị như sau :
Hỡnh 3 - 13: Chuyển vị đứng của cỏc điểm khảo sỏt theo quỏ trỡnh đắp (TH 1)
Nhỡn vào Hỡnh 3-13 và Hỡnh 3-14, ta cú thể thấy được sự chuyển vị của cỏc điểm khảo sỏt theo từng giai đoạn đắp và chờ cố kết như sau :
+ Điểm A (điểm đỉnh đờ): Giai đoạn đầu chưa đắp đỉnh đờ chuyển vị đứng và chuyển vị ngang bằng của điểm A bằng 0. Đến giai đoạn 3, khi đắp tiếp 2 m đất đỉnh đờ, điểm A lỳn xuống 140 cm và chuyển vị ngang 20 cm. Sau khi chờ cố kết khoảng 168 ngày điểm A chuyển vị thờm rất ớt, lỳn khoảng 15 cm và chuyển vị ngang khoảng 3cm. Tổng cộng điểm A lỳn xuống gần 1.5 m và chuyển vị ngang gần 23 cm.
+ Điểm B (điểm nằm trờn nền đất và dưới đỉnh +5.0) : Điểm B chuyển vị
đồng nghĩa với nền đất tự nhiờn chuyển vị. Giai đoạn 1 đắp lờn +1.0 điểm B lỳn xuống 18 cm và chuyển vị ngang về phớa biển 3 cm. Chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 406 ngày thỡ điểm B lỳn xuống nhanh thờm 60 cm và bị đẩy ngang ngược trở lại, tức chuyển vị ngang giảm xuống. Giai đoạn 2 đắp lờn +3.0, điểm B lỳn xuống thờm 10 cm và chuyển vị ngang tăng lờn khoảng 4 cm. Sau khi chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 170 ngày thỡ điểm B tiếp tục lỳn xuống 30 cm và gần như khụng cú chuyển vị ngang. Giai đoạn 3 đắp lờn +5.0, điểm B tiếp tục lỳn xuống 15 cm và chuyển vị ngang tăng lờn 5 cm. Sau khi đắp xong chờ đất nền cố kết hoàn toàn thỡ điểm B tiếp tục lỳn xuống 5 cm và chuyển vị ngang tăng khụng đỏng kể. Tổng cộng điểm B lỳn xuống gần 140 cm và chuyển vị ngang gần 8 cm
+ Điểm C (điểm nằm trờn nền đất và dưới chõn mỏi dốc) : Điểm C chuyển vị đồng nghĩa với nền đất tự nhiờn trước chõn mỏi đờ chuyển vị. Giai đoạn 1 đắp lờn +1.0 điểm C lỳn xuống 10 cm và chuyển vị ngang về phớa biển 12 cm. Chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 406 ngày thỡ điểm C lỳn xuống nhanh thờm 30 cm và chuyển vị ngang tăng lờn khoảng 5 cm. Giai đoạn 2 đắp lờn +3.0, điểm C bị đẩy trồi lờn khoảng 5 cm và chuyển vị ngang tăng lờn khoảng 10 cm. Sau khi chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 170 ngày thỡ điểm C gần như khụng phỏt sinh chuyển vị. Giai đoạn 3 đắp lờn +5.0, điểm C tiếp tục bị đẩy trồi lờn 5 cm và chuyển vị ngang tăng lờn 6 cm. Sau khi đắp xong chờ đất nền cố kết hoàn toàn thỡ điểm C tiếp tục khụng phỏt sinh chuyển vị trong giai đoạn chờ cố kết. Tổng cộng điểm C lỳn xuống gần 39 cm và chuyển vị ngang về phớa biển gần 34 cm.
3.4.5.3. Chuyển vị lớn nhất của đất nền.
Bảng 3 - 8: Kết quả tớnh toỏn chuyển vị nền theo Plaxis
Giai đoạn Chuyển vị ngang Chuyển vị đứng
Chuyển vị tổng (cm) (cm) (cm) Đắp tới +1,0m 18 26 28 Đắp tới +3,0m 52 119 122 Đắp tới +5,0m 255 151 290 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ kết quả tớnh toỏn ta thấy khi đăp đến +1.0 chuyển vị của đất nền và đờ đang cũn nhỏ.Tuy nhiờn khi gia tăng thờm chiều cao đất đắp thỡ đất nền biến dạng nhanh chúng và chuyển vị tăng lờn rất nhanh. Và giai đoạn đắp cuối cựng là +5.0 thỡ chuyển vị của đờ rất lớn (chuyển vị tổng lớn nhất là 290 cm), cú thể núi mỏi đờ đó biến dạng hoàn toàn. Nhỡn chung thỡ điểm chuyển vị lớn nhất là điểm lõn cận đỉnh của mỏi đắp trong mỗi giai đoạn đắp. Xem chuyển vị đứng, chuyển vị ngang và chuyển vị tổng của cỏc giai đoạn đắp trong Hỡnh Phụ lục 2.
3.4.5.4. Kết quả hệ số ổn định tổng thể khi đắp hoàn thiện.
Với cụng trỡnh cấp III, hệ số ổn định cho phộp [K] = 1,15
Từ kết quả tớnh toỏn ta cú Hệ số ổn định tổng thể: Mfs= Kmin= 1,092 Nhận xột: Kmin< [K]= 1,15.
Kết luận: Mặt cắt đờ khụng đảm bảo điều kiện ổn định tổng thể, cần phải cú biện phỏp xử lý nền thớch hợp để đờ đảm bảo ổn định tổng thể và giảm biến dạng nền.
Hỡnh 3 - 16: Hỡnh dạng mặt trượt khi đắp đến +5.0