5. Bố cục của luận văn
2.6.Cỏc phương phỏp tớnh toỏn ổn định mỏi dốc khi mực nước rỳt nhanh[9]
2.6.1. Tớnh toỏn theo phương phỏp ứng suất hiệu quả
Ưu điểm của phương phỏp ứng suất hiệu quả: cú thể xỏc định cường độ chống
cắt tương đối đơn giản. Cường độ chống cắt hiệu quả của đất cú thể xỏc định một cỏch dễ dàng thụng qua thớ nghiệm nộn 3 trục khụng thoỏt nước kết hợp với đo ỏp lực kẽ rỗng của mẫu đất đó được cố kết đẳng hướng. Loại thớ nghiệm này cú thể thực hiện được tại hầu hết cỏc phũng thớ nghiệm cơ học đất.
Nhược điểm của phương phỏp ứng suất hiệu quả: việc xỏc định ỏp lực kẽ rỗng trong cỏc miền vật liệu cú hệ số thấm nhỏ trong quỏ trỡnh rỳt nước gặp nhiều khú khăn. Sự thay đổi ỏp lực kẽ rỗng trong quỏ trỡnh nước rỳt phụ thuộc vào thay đổi ứng suất do tải trọng nước bờn ngoài thay đổi và ứng xử khụng thoỏt nước của đất đối với sự thay đổi tải trọng bờn ngoài. Nếu sự thay đổi về ứng suất cú thể xỏc định với độ chớnh xỏc tương đối cao, thỡ xỏc định ứng xử khụng thoỏt nước của đất phức tạp hơn rất nhiều. Thay đổi về ỏp lực kẽ rỗng khỏc nhau rất nhiều giữa cỏc loại đất bị tăng thể tớch trong quỏ trỡnh cắt (dilatancy) và cỏc loại đất khụng tăng thể tớch trong quỏ trỡnh cắt.
Về mặt nguyờn tắc cú thể xỏc định ỏp lực kẽ rỗng (vớ dụ phương phỏp Skempton), tuy nhiờn trong thực tế việc xỏc định này phức tạp và độ tin cậy khụng cao.
Phần lớn cỏc tớnh toỏn ổn định sử dụng phương phỏp ứng suất hiệu quả trong quỏ trỡnh rỳt nước sử dụng cỏc giả thiết liờn quan đến ỏp lực kẽ rỗng do
Bishop và sau này là Morgenstern đề ra. Bishop và Morgenstern đó xỏc định ỏp lực kẽ rỗng dựa vào mực nước tự do trong hồ, bỏ qua quỏ trỡnh thấm đồng thời coi nước khụng thoỏt ra ngoài trong quỏ trỡnh mực nước hồ rỳt xuống. Những giả thiết này chấp nhận được trờn cơ sở là trong hầu hết cỏc trường hợp cỏc kết quả tớnh toỏn đều thiờn nhỏ. Kết quả tớnh toỏn bằng phương phỏp Bishop– Morgenstern đối với 2 đập Pilarcitos cú F=1.2 và đập Walter Boudin cú F=1.0, cả 2 đập này trong thực tế đều bị trượt mỏi (Wong, Duncan 1983).
Tezaghi và Peck đó kiến nghị ỏp lực kẽ rỗng trong quỏ trỡnh rỳt nước của đất cỏt được đầm nện tốt cú thể xỏc định bởi vẽ lưới thấm. Nhiều tỏc giả sử dụng phương phỏp lý thuyết để tớnh toỏn ỏp lực kẽ rỗng trong bài toỏn thấm khụng ổn định khi mực nước thượng lưu rỳt xuống. Desai đó sử dụng phương phỏp phần tử hữu hạn để tớnh toỏn bài toỏn thấm khụng ổn định sau đú tớnh toỏn ổn định mỏi dốc bằng phương phỏp cung trũn. Hàng loạt cỏc giỏ trị tốc độ rỳt nước tương ứng với hệ số thấm của đất được tớnh toỏn, dựa vào kết quả tớnh toỏn, Desai cho rằng ảnh hưởng của dũng thấm là nhỏ. Lane và Griffith, Borja sử dụng phương phỏp phần tử hữu hạn để tớnh thấm và kết hợp sử dụng phương phỏp suy giảm cường độ chống cắt để tớnh toỏn ổn định bằng phương phỏp phần tử hữu hạn. Cỏc phương phỏp trờn cú hạn chế là cỏc là khụng xột đến sự tăng thể tớch trong quỏ trỡnh cắt. Wright và Duncan (1987) đó dựng phương phỏp phần tử hữu hạn để tớnh toỏn sự thay đổi ứng suất và hệ số ỏp lực kẽ rỗng Skemton được ỏp dụng để xỏc định ỏp lực kẽ rỗng. Cỏc nghiờn cứu trờn cho thấy cú thể xỏc định ỏp lực kẽ rỗng để tớnh toỏn ổn định theo phương phỏp ứng suất hiệu quả.