Bài toán xác định hệ số an toàn FS của bờ sông trên mặt phẳng cong là một bài toán phức tạp và có nhiều vòng lặp để xác định được bán kính và tâm trượt. Như đã trình bày trong phần 1.4, công cụ Slope/W của bộ phần mềm Geo – Slope là công cụ tính toán hệ số an toàn FS cho bờ sông có độ chính xác cao. Do vậy, để kiểm định lại mô hình toán, tác giả giải bài toán đơn giản bằng mô hình và so sánh, đối chiếu với kết quả tính toán từ công cụ Slope/W của Geo- Slope.
3.1 Xây dựng mô hình toán
Giao diện chính của mô hình toán được thể hiện trong hình 3.1. Giao diện bao gồm các khung nhập dữ liệu địa hình, khung nhập thông số đầu vào; các nút tính toán, xuất kết quả và nút thoát khỏi chương trình.
Hình 3.1: Giao diện chính mô hình toán
Dưới đây trình bày định dạng dữ liệu địa hình đầu vào của mô hình toán (hình 3.2). Dữ liệu địa hình được định dạng dữ liệu .txt với 2 cột x thể hiện khoảng cách địa hình và z thể hiện độ cao địa hình.
Hình 3.2: Định dạng dữ liệu địa hình
3.2 Giới thiệu bài toán
Bài toán đơn giản được giả định như sau: bờ sông có mặt cắt địa hình được thể hiện như hình 3.3; có một lớp địa chất và bão hòa nước, các thông số đầu vào như bảng 3.1:
Bảng 3.1: Thông số đầu vào tính toán
+ Lực kết dín h c (kN /m2 ) + Gó c ma sát tro ng của đất ø (độ ) + Trọ ng lượ ng riê ng của đất γs (kN
/m3 )
Hình 3.3: Mặt cắt ngang đơn giản của bờ sông Các bước thiết lập tính toán trong mô hình:
Hình 3.4: Thiết lập thông số đầu vào cho mô hình toán
3.3Kết quả tính toán
Với bộ dữ liệu địa hình và các thông số như trên, thực hiện trên mô hình toán tự lập và công cụ Slope/W, thu được kết quả như sau:
Kết quả tính toán trong mô hình toán tự lập được thể hiện trong hình 3.5 và kết quả tính của công cụ Slope/W được thể hiện trong hình 3.6:
Hình 3.5: Kết quả FS tính được từ mô hình toán tự lập
Hình 3.6: Kết quả FS tính được từ công cụ Slope/W của GEO-Slope
Bảng 3.2 so sánh kết quả:
Bảng 3.2: Kết quả tính toán hệ số an toàn
Kết quả mô hình
toán Kết quả củaSlope/W Sai số
Hệ số FS 1.780 1.780 0%
Như vậy mô hình toán tự xây dựng tính sạt lở bờ sông trên cung trượt cong đã được kiểm tra và cho kết quả tốt so với kết quả của phần mềm Geoslope môđun Slope/W.