4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
3.4.6. Kết quả tớnh toỏn đờ đất mỏi nghiờng – phương ỏn chọn
3.4.6.1. Mụ hỡnh húa bài toỏn bằng Plaxis 2D
Bài toỏn được mụ hỡnh tương tự như trường hợp trờn, cỏc thụng số mụ hỡnh, thụng số đất nền, thụng số vật liệu đắp đờ tương tự khụng xử lý nền. Trong trường hợp này chỉ mụ hỡnh thờm hệ thống cừ ma sỏt cao đúng dưới nền, cỏt hạt trung và vải địa kỹ thuật cường độ cao gia cố nền. Thụng số khai bỏo trong mụ hỡnh cỏc kết cấu trờn thể hiện trong bảng sau :
Bảng 3 - 9: Thụng số vật liệu cừ bờ tụng ma sỏt cao
ID Name Type EA EI w u Mp Np
[kN/m] [kNm2/m] [kN/m2] [ - ] [kNm/m] [kN/m] 1 Cu
BT Elastic 6460000 9898 0.144 0.15 1.0E+15 1.0E+15
Bảng 3 - 10: Thụng số vật liệu lớp cỏt hạt trung xử lý nền
ID Name Type unsat sat kx ky u Eref cref
kN/m3 kN/m3 m/day m/day - kN/m2 kN/m2 °
1 Cat hat
trung Drained 16 19 0.86 0.86 0.3 30000 1 30 Mụ hỡnh tớnh được mụ phỏng theo hỡnh 3-17 như sau :
Hỡnh 3 - 17: Mụ hỡnh tớnh toỏn phương ỏn chọn
Điều kiện
biờn ngang Điều kiện
biờn ngang
Điều kiện
Điều kiện biờn chuyển vị : khống chế khụng cú chuyển vị đất nền biờn dưới, biờn trỏi và biờn phải.
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 : 955
+ Tổng số nỳt : 8379
+ Tổng số điểm ứng suất : 11460
Hỡnh 3 - 18: Lưới phần tử phõn tớch phương ỏn chọn
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. Cỏc điểm lựa chọn là A, B, C cú vị trớ tương đương với vị trớ của cỏc điểm ở trường hợp trờn (khụng xử lý nền).
Hỡnh 3 - 19: Điểm khảo sỏt chuyển vị phương ỏn chọn
3.4.6.2. Chuyển vị lớn nhất của đất nền.
Bảng 3 - 11: Kết quả tớnh toỏn chuyển vị nền theo từng giai đoạn đắp
Giai đoạn Chuyển vị ngang Chuyển vị đứng Chuyển vị tổng (cm) (cm) (cm) Đắp tới +1,0m 18 17 20 Đắp tới +3,0m 39 43 49 Đắp tới +5,0m 61 91 94
Từ kết quả tớnh toỏn và so sỏnh với kết quả tớnh toỏn trường hợp khụng xử lý nền ta thấy trong trường hợp này chuyển vị lớn nhất của đấ nền và mỏi đờ đó giảm đi rất lớn. Cú thể núi sau thời gian chờ cố kết hoàn toàn của 3 giai đoạn đắp. Tổng chuyển vị của đờ chỉ 94 cm. Do đú khối lượng đắp bự lỳn đờ khụng cũn nhiều. Mặt khỏc, cỏc chuyển vị ngang giảm đi nhiều nhất do ảnh hưởng giữ đất của cỏc hàng cừ bờ tụng ma sỏt cao và lớp cỏt xử lý nền. Tương tự trường hợp khụng xử lý nền, 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 3.
3.4.6.3. 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 - 20: Chuyển vị đứng của cỏc điểm khảo sỏt theo quỏ trỡnh đắp(PA chọn)
Nhỡn vào Hỡnh 3-20 và Hỡnh 3-21, ta cú nhận xột 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 80 cm và chuyển vị ngang 18 cm. Sau khi chờ cố kết khoảng 550 ngày điểm A lỳn thờm khoảng 35 cm và chuyển vị ngang khoảng 5cm. Tổng cộng điểm A lỳn xuống gần 94 m và chuyển vị ngang gần 25 cm.
+ Điểm B (điểm nằm trờn lớp cỏt xử lý nền và dưới đỉnh +5.0) : Giai đoạn 1 đắp lờn +1.0 điểm B lỳn xuống 5 cm và chuyển vị ngang về phớa biển 3 cm. Chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 541 ngày thỡ điểm B lỳn xuống khụng đỏng kể khoảng 10 cm và bị đẩy ngang ngược trở lại, tức gần như bị đẩy trồi. Giai đoạn 2 đắp lờn +3.0, điểm B lỳn xuống thờm 10 cm và chuyển vị ngang tăng lờn khoảng 8 cm. Sau khi chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 350 ngày thỡ điểm B tiếp tục lỳn xuống 35 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 20 cm và chuyển vị ngang tăng lờn gần 4 cm.Tổng cộng điểm B lỳn xuống gần 91 cm và chuyển vị ngang gần 12 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 bị đẩy trồi 5 cm và chuyển vị ngang về phớa biển 14 cm. Chờ đất nền cố kết hoàn toàn trong 541 ngày thỡ điểm C gần như khụng chuyển vị thờm. 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 350 ngày thỡ điểm C khụng lỳn thờm nhưng chuyển vị ngang tăng lờn khoảng 3cm. Giai đoạn 3 đắp lờn +5.0, điểm C tiếp tục bị đẩy trồi lờn 5 cm và chuyển vị ngang tăng lờn 5 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 bị đẩy trồi gần 15 cm và chuyển vị ngang về phớa biển gần 28 cm.
3.4.6.4. 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
Nhận xột: Kmin > [K]= 1,15.
Kết luận: Mặt cắt đờ đảm bảo ổn định tổng thể
Hỡnh 3 - 22: Hỡnh dạng mặt trượt khi đắp tới +5,00m
Hỡnh 3 - 23: Hệ số ổn định Msf= 1,281 khi đắp tới +5,00m