Luận văn:Nghiên cứu ổn định trượt móng trụ điện trên sườn dốc - dự án thủy điện ĐakMi 4

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công trình Thủy điện Đak Mi 4 công suất 190MW được xây dựng trên thượng nguồn sông Vu Gia, thuộc xã Phước Xuân, huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam. Công trình gồm 02 bậc, bậc trên Đak Mi 4a công suất 148MW và bậc dưới Đak Mi 4b công suất 42MW, sản lượng điện bình quân hàng năm cung cấp cho lưới điện Quốc gia là 752 triệu kWh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu ổn định trượt móng trụ điện trên sườn dốc - dự án thủy điện ĐakMi 4

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: GS.TS. NGUY N TH HÙNG LÊ MINH C NH Ph n bi n 1: PGS.TS Phan Cao Th NGHIÊN C U N Đ NH TRƯ T MÓNG TR ĐI N TRÊN SƯ N D C - D ÁN TH Y ĐI N ĐAKMI 4 Ph n bi n 2: TS. Ph m Kim Sơn Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y Mã s : 60.58.40 Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 12 tháng 5 năm 2012. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2012 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 4 M Đ U K th a h th ng lý thuy t ñã ñư c xây d ng và phát tri n. 1. LÝ DO CH N Đ TÀI Kinh nghi m s d ng b ph n m m GEOSTUDIO 2004 V6.02 c a V trí 50 l a ch n phân tích có ñ d c cao nh t trong t t c nhi u tác gi trong và ngoài nư c. các v trí móng trên tuy n ñư ng dây 220kV ñ u n i NMTĐ Đak Thu th p h sơ thi t k k thu t, báo cáo kh o sát k thu t Mi 4A- TBA 500/220kV Th nh M ñi qua ñ a ph n huy n Phư c c a công trình ñư ng dây 220kV ñ u n i NMTĐ Đak Mi 4A- TBA Sơn và huy n Nam Giang. 500/220kV Th nh M - D án th y ñi n Đak Mi 4. 2. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U Phương pháp nghiên c u: Đ i tư ng nghiên c u: Hi n tư ng, nguyên nhân gây trư t mái d c Nghiên c u cơ s lý thuy t các phương pháp tính th m và và lý thuy t c a các phương pháp tính n ñ nh trư t mái d c; Các tính n ñ nh trong môi trư ng ñ t, ñá và hai mô ñun SEEP/W tài li u kh o sát k thu t, thi t k k thu t c a công trình. SLOPE/W. Ph m vi nghiên c u: Nghiên c u lý thuy t tính toán n ñ nh mái 6. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI d c trên n n ñ t không bão hòa và các y u t b t l i nh hư ng ñ n Đ i v i lĩnh v c khoa h c có liên quan: Vi c tính n ñ nh công n ñ nh trư t móng tr ñi n trên sư n d c. trình trong ñó xét ñ n nh hư ng c a th m do mưa là quan ñi m 3. M C TIÊU VÀ NHI M V NGHIÊN C U ñúng ñ n khi gi i bài toán n ñ nh mái d c n n ñ t, ñá. M c tiêu: Phân tích, ñánh giá ñ n ñ nh c a n n móng công trình, Đ i v i th c ti n s n xu t: Th ng nh t quan ñi m tính toán, nh m ki n ngh thi t k m t c t h p lý, làm tăng ñ n ñ nh cho công cung c p, ph bi n cho các ñ ng nghi p, cán b thi t k hi u ñúng và trình trong m i ch ñ làm vi c. rõ quá trình tính toán n ñ nh n n móng công trình trên mái d c. Nhi m v : Thu th p s li u, l a ch n phương pháp phân tích n 7. C U TRÚC C A LU N VĂN ñ nh trư t c a công trình và ñ xu t các gi i pháp thi t k , thi công Lu n văn ngoài các ph n m ñ u, k t lu n và ki n ngh còn móng công trình trên cơ s ñ m b o kinh t - k thu t. b n chương chính ñư c biên ch c th như sau: 4. N I DUNG NGHIÊN C U Chương 1: T ng quan tình hình nghiên c u tính n ñ nh mái - Thu th p h sơ thi t k công trình, s li u ñ a hình, ñ a ch t, d c dư i nh hư ng c a mưa ñ a ch t thu văn, khí tư ng th y văn, s li u tính toán t i tr ng Chương 2: Đ c ñi m chung tuy n ñư ng dây 220kV th y truy n xu ng móng v trí có kh năng gây s t trư t nh t. ñi n Đak Mi 4. - Tích h p hai mô ñun SEEP/W và mô ñun SLOPE/W ñ Chương 3: Lý thuy t tính toán n ñ nh mái d c trên n n ñ t tính toán, l a chon phương pháp phân tích t i ưu c a bài toán n không bão hòa. ñ nh trên sư n ñ i d c, ñ xu t thi t k m t c t kinh t . Chương 4: ng d ng ph n m m Geo studio 2004 V6.02 phân 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U tích n móng tr ñi n trên sư n d c – D án th y ñi n ĐakMi 4. Cách ti p c n: S d ng phương pháp ti p c n l ch s
5 6 CHƯƠNG 1: T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U Hàm này có th ñ t ñ n m t h ng s khi ñ t ñ t ñ n tr ng thái V TÍNH N Đ NH MÁI D C DƯ I NH HƯ NG bão hòa và nó s cân b ng v i h s th m bão hòa c a ñ t (ksat). C A MƯA 1.4 QUAN NI M TÍNH TOÁN N Đ NH MÁI D C TRÊN 1.1 GI I THI U Đ T KHÔNG B O HÒA HI N NAY Tích h p phân tích th m và phân tích n ñ nh ph i ñư c th c hi n ñ ng th i là r t h p lý trong tính toán n ñ nh mái d c ñ c bi t 1.5 N Đ NH MÁI D C ñ i v i nh ng vùng thư ng xuyên có mưa l n. Y u t quan tr ng gây nên s m t n ñ nh mái d c và d n t i 1.2 HI N TƯ NG VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY TRƯ T MÁI s phá ho i là: Tr ng l c; L c th m; Xói mòn b m t do dòng ch y; D C S h th p ñ t ng t c a m c nư c ngay sát mái d c; Do ñ ng ñ t 1.2.1. Hi n tư ng trư t mái d c ñ t, ñá và m t s khái ni m 1.5.1 Các phương pháp truy n th ng phân tích n ñ nh mái d c 1.2.2. Nguyên nhân trư t mái d c 1.5.2 Phân tích n ñ nh mái d c b ng phương pháp xác su t 1.2.3. Cơ ch c a quá trình mưa gây nên s phá ho i mái d c S n ñ nh c a m t mái d c là m t quá trình ng u nhiên ph 1.3 CÁC Đ C TÍNH C A Đ T KHÔNG BÃO HÒA LIÊN thu c vào s phân b c a các thông s ñư c ki m soát. SLOPE/W QUAN Đ N PHÂN TÍCH DÒNG TH M cho phép s d ng k thu t phân tích n ñ nh b ng mô hình xác su t 1.3.1 Dòng th m trong ñ t không bão hòa v i mô ph ng Monte Carlo. Dòng ch y trong ñ t không bão hòa có th phân chia thành hai lo i: dòng ch y n ñ nh và dòng ch y không n ñ nh. 1.3.2 Đ b n ch ng c t c a ñ t không bão hòa Đư c th hi n qua công th c t ng quát cho c ñ t bão hòa và ñ t không bão hòa τ = c ' + (σ − u a ) tan φ ' + (u a − u w ) tan φ b (1.2) 1.3.3 Đư ng cong ñ c trưng ñ t-nư c (SWCC) 1.3.4 Hàm th m th y l c
7 8 CHƯƠNG 2 Đ C ĐI M CHUNG TUY N ĐƯ NG DÂY 220KV 2.3.1.2 . Các ñ c trưng khí h u cơ b n CÔNG TRÌNH TH Y ĐI N ĐAK MI 4 Áp l c gió: Theo b n ñ phân vùng áp l c gió TCVN 2737-1995 và quy 2.1 .V TRÍ Đ A LÝ ph m trang b ñi n 11 TCN-19-2006, áp l c gió trong vùng ñư c xác ñ nh V trí móng tr ñư ng dây 220kV s 50 n m trên sư n d c l n là 60daN/m2. nh t trong toàn tuy n ñư ng dây ñi. 2.3.2. Đi u ki n ñ a ch t thu văn 2.2 . ĐI U KI N Đ A HÌNH, Đ A CH T CÔNG TRÌNH Căn c vào k t qu nghiên c u t i hi n trư ng cho th y khu 2.2.1 . Đi u ki n ñ a hình công trình v c tuy n ñư ng dây có m c nư c ng m khá sâu, ñ sâu 6-7 m nư c ng m chưa xu t hi n. Tuy n cơ b n ñi bám theo ñư ng H Chí Minh và ñư ng dây 2.3.3. Đi u ki n ñ a ch t ñ ng l c 500kV B c - Nam (m ch 1). Đ a hình ch y u ñi qua vùng r ng r m Theo b ng phân vùng gia t c n n và b ng chuy n ñ i t ñ nh và ñ i núi d c. gia t c n n sang c p ñ ng ñ t c a TCXDVN 375:2006 khu v c tuy n 2.2.2 .Đi u ki n ñ a ch t công trình. ñư ng dây có 2 vùng ñ a ch n lan truy n theo thang ñ a ch n MSK - 2.2.2.1 . C u t o ñ a ch t 64, khu v c thu c huy n Nam Giang có c p ñ ng ñ t c p VI, khu C u t o ñ a ch t g m các l p ñ t ñá như sau: Dư i cùng là l p v c thu c huy n Phư c Sơn có c p ñ ng ñ t c p VII. ñá g c phong hoá t m nh ñ n nh ; Bên trên là l p sét, á sét, sét có s i s n, á sét s i s n t ng. Tu i eluvi, deluvi - k Đ T (ed-Q). 2.2.2.2 . Tính ch t cơ lý c a ñ t 2.3 . ĐI U KI N KHÍ TƯ NG THU VĂN, Đ A CH T TH Y VĂN 2.3.1. Đi u ki n khí tư ng công trình 2.3.1.1 . Đ c ñi m chung Mùa mưa b t ñ u t tháng IX, k t thúc vào tháng XII hàng năm, t ng lư ng mưa trung bình nhi u năm kho ng 2928 mm
9 10 CHƯƠNG 3 LÝ THUY T TÍNH TOÁN N Đ NH MÁI D C TRÊN N N Đ T KHÔNG B O HÒA (3.5) 3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ N Đ NH MÁI D C L c pháp tuy n N thư ng ñư c gi i l p, ban ñ u gi thi t b 3.1.1 H s an toàn (FS) qua l c c t X, và l c pháp tuy n t i m i c t ñ t phân t . Chi u t t c a. H s an toàn cân b ng mô men: các l c tác d ng lên m i c t ñ t phân t theo phương th ng góc v i b. H s an toàn cân b ng l c: ñáy c t ñ t phân t ta ñư c l c pháp tuy n: 3.1.2 Phương pháp lát c t 3.1.3 Phương pháp cân b ng gi i h n t ng quát (GLE) (3.6) Phương pháp GLE d a trên hai phương trình h s an toàn S d ng (3.6) ñ gi i (3.3) và (3.4) cho giá tr xu t phát c a theo cân b ng mô men (Fm) và phương trình khác h s an toàn theo vi c xác ñ nh h s an toàn. H s an toàn thu ñư c khi s d ng cân b ng l c phương ngang (Ff). phương trình ñơn gi n này là phương pháp h s an toàn Fellenius H s an toàn cân b ng mô men c a phương pháp GLE như ho c Ordinary. sau: N u ta b qua l c c t bên trong, X, nhưng ta gi l i l c pháp tuy n bên trong, E, thì phương trình pháp luy n ñáy phân t ñ t vi t như sau: (3.3) Phương trình h s an toàn cân b ng l c theo phương ngang (3.7) (3.4) Khi s d ng phương trình này cho l c pháp tuy n ñáy thì h Đ gi i ñư c phương trình (3.3) và phương trình (3.4), chi u s an toàn v phương di n cân b ng mô men là h s an toàn theo lên phương ñ ng c a t ng các l c tác d ng lên m i phân t ñ t, l c phương pháp Bishop’s Simplified, và h s an toàn v phương di n pháp tuy n t i ñáy phân t ñ t ñư c xác ñ nh như sau: cân b ng l c là h s an toàn theo phương pháp Janbu’s Simplified. 3.1.4 Phương pháp Morgenstern - Price (M-P):
11 12 - Xem xét c l c ti p tuy n và pháp tuy n trong n i l c • L a ch n m t thu t gi i t t ñ nh, ch ng h n là phương pháp - Th a mãn c cân b ng l c và cân b ng mô men, và Mongestern – Price. - Cho phép s d ng nhi u hàm n i l c có th l a ch n • Quy t ñ nh các thông s ñ u vào có th ñư c mô hình hóa Phương pháp M-P cho phép s d ng nhi u hàm n i l c hơn, nh ng trong phân tích xác su t và th hi n s bi n ñ i c a các thông s này hàm n i l c có trong SLOPE/W dùng cho phương pháp M-P bao dư i d ng mô hình phân b ñư c l a ch n. g m: Hàm h ng s ; Hàm n a sin; Hàm sin- c t; Hàm hình thang; • Tính toán nhi u l n tương ng s lư ng phép th ñ xác Hàm nh p d li u ñi m. N u l a ch n hàm h ng s thì phương pháp ñ nh các FS t ñó xây d ng hàm phân b c a h s an toàn và tính M-P tr thành phương pháp Spencer. các thông s phân tích theo xác su t. Trong SLOPE/W, m t m t trư t nguy hi m nh t ñư c xác 3.1.5 Phương pháp phân tích xác su t ñ nh ñ u tiên. Sau ñó phân tích xác su t ñư c th c hiên trên nh ng b SLOPE/W cho phép dùng các hàm phân b chu n thư ng m t cung trư t gi i h n này, có tính ñ n s bi n ñ i c a các thông s ñư c g i là hàm phân ph i Gauss mô t s bi n ñ i c a các thông s ñ u vào. nh p trong phân tích xác su t: 3.1.5.2. S bi n ñ i c a thông s 1  (x − µ)2  , -∞ < x < ∞ f ( x) = exp −  3.1.5.3. S t o thành các s ng u nhiên 2πσ  2σ 2  3.1.5.4. H s tương quan (3.8) 3.2 CÁCH TÍNH TOÁN N Đ NH MÁI D C B NG Trong ñó: SLOPE/W f(x): t n s tương ñ i Tích h p hai mô ñun SEEP/W và SLOPE/W ñ phân tích ñánh σ : ñ l ch chu n (ñ l ch quân phương) giá n ñ nh c a công trình tr ñi n xây d ng trên sư n d c dư i nh µ : giá tr trung bình. hư ng c a quá trình mưa và ñ ng ñ t. Ch s ñ tin c y, β, mô t s n ñ nh c a mái d c b ng s l n 3.2.1 SEEP/W l ch chu n kh i h s an toàn trung bình t giá tr phá ho i ñư c xác SEEP/W là m t mô ñun trong s b y mô ñun c a GEO ñ nh là 1 ( µ − 1) STUDIO V6.02, nó có th phân tích các d ng bài toán: 1.Dòng th m β= σ có áp, không áp; 2.Ng m do mưa; th m t b n ch a; 4. áp l c nư c (3.9) l r ng dư; 5. th m n ñ nh, không n ñ nh. 3.1.5.1 Phân tích xác su t theo phương pháp Monte Carlo 3.2.1.1 Đ nh lu t Darcy Quá trình th c hi n c a phương pháp bao g m các bư c sau:
13 14 SEEP/W ñư c mô ph ng d a trên cơ s là dòng ch y qua ñ t bão hòa V i : uw – là áp l c nư c l r ng (kPa). và không bão hòa tuân theo ñ nh lu t Darcy. γw – dung tr ng riêng c a nư c (kPa). 3.2.1.2 Phương trình vi phân riêng c a dòng th m y- cao ñ (m). Phương trình (3.19) có th ñư c vi t l i thành Phương trình vi phân t ng quát trong trư ng h p th m hai uw = γw (H-y) chi u có th mô t như sau: Th phương trình (3.19) vào phương trình (3.18) ta có phương trình ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂θ  kx  + ky  ∂y  + Q = ∂t  sau: ∂x  ∂x  ∂y   ∂θ = mwγ w ∂ (H − y ) (3.16) (3.20) Dư i ñi u ki n tr ng thái n ñ nh, dòng ch y vào và dòng Bây gi có th th phương trình trên vào phương trình (3.16), d n t i ch y ra trong m t ñơn v th tích là gi ng nhau trong m i th i ñi m. phương trình sau: Do ñó v ph i c a phương trình tri t tiêu và phương trình ñơn gi n ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂ (H − y )  kx  + ky  + Q = m wγ w ∂x  ∂x  ∂y  ∂y  còn:   ∂t ∂  ∂H  ∂  ∂H   kx  + ky +Q = 0 (3.21) ∂x  ∂x  ∂y  ∂y    (3.17) Do cao ñ là m t h ng s , ñ o hàm c a y theo thơi gian s b tri t tiêu, còn l i phương trình vi phân s d ng trong SEEP/W ph n t h u h n. Hàm lư ng nư c th tích ch ph thu c vào s bi n ñ i c a ∂  ∂H  ∂  ∂H  ∂H tr ng thái ng su t (ua-uw), và v i ua không ñ i thì s bi n ñ i hàm  kx  + ky  + Q = mwγ w ∂x  ∂x  ∂y  ∂y    ∂t lư ng nư c th tích là m t hàm ch ph thu c vào s bi n ñ i c a áp l c nư c l r ng. Do ñó, s thay ñ i hàm lư ng nư c th tích có th (3.22) liên h v i s thay ñ i áp l c nư c l r ng b i phương trình sau: Đ gi i m t v n ñ trong dòng ch y không bão hòa, SEEP/W s ∂θ = mw ∂u w d ng hai hàm: (3.18) V i: mw là ñ d c c a ñư ng còng tr nư c • Hàm th m th y l c T ng c t nư c th y l c H, ñư c ñ nh nghĩa như sau: • Hàm ñ c trưng ñ t - nư c u H= w +y (3.19) 3.2.1.3 Gi i bài toán th m b ng phương pháp ph n t h u h n γw
15 16 Trong hình th c vi t tóm t t, phương trình ph n t h u h n th m có 4. Xác ñ nh lo i phân tích th ñư c vi t như sau: 5. Ki m tra l i, gi i bài toán và xem k t qu [K] {H} + [M] {H}, t = {Q} 3.2.2 SLOPE/W (3.25) SLOPE/W là m t ph n m m ñ ng ñ u v tính n ñ nh mái [K] – ma tr n ñ c trưng c a ph n t ( hay còn g i là ma tr n ñ c ng) d c cho tính toán h s an toàn mái d c theo phương pháp cân b ng [K ] = t ∫ ([B]T [C ][B ])dA gi i h n. A (3.26) SLOPE/W có th tích h p v i SEEP/W ñ gi i bài toán n ñ nh có k ñ n l c th m c a dòng ch y ng m và áp l c nư c l r ng. [M] – ma tr n kh i lư ng c a ph n t [M ] = τ ∫A (λ 〈 N 〉 T 〈 N 〉 )dA 3.2.2.1 Các thông s yêu c u ñ phân tích n ñ nh trong SLOPE/W (3.27) Các bư c thi t l p bài toán n ñ nh trong SLOPE/W c th như sau: {Q} – Vector ch lưu lư ng c a ph n t 1. Tích h p tính toán trong mô ñun SEEP/W sang mô ñun Phương trình (3.25) là phương trình ph n t h u h n t ng SLOPE/W. quát vi t g n cho phân tích th m không n ñ nh. Đ i v i trư ng h p 2. Đ nh nghĩa tính ch t v t li u c a các l p ñ t, ñá. th m n ñ nh, thì c t nư c không ph i là hàm c a th i gian và do ñó H},t s b tri t tiêu, phương trình ph n t h u h n lúc này gi m ñi 3. Gán t i tr ng còn l i: 4. V lư i và bán kính cung trư t [K]{H}={Q} 5. Ki m tra l i, gi i bài toán và xem k t qu . (3.29) 3.2.1.4 Các bư c thi t l p và gi i bài toán th m b ng SEEP/W 1. Mô hình hóa bài toán 2. Đ nh nghĩa ñ c tính v t li u 3. Gán ñi u ki n biên
17 18 CHƯƠNG 4 NG D NG PH N M M GEO STUDIO 2004 V6.02 PHÂN TÍCH N Đ NH MÓNG TR ĐI N TRÊN SƯ N D C - D ÁN TH Y ĐI N ĐAK MI 4 4.1 D LI U YÊU C U Đ TÍNH TOÁN N Đ NH D li u yêu c u cho bài toán phân tích n ñ nh trong SLOPE/W: ñi u ki n áp l c nư c l r ng, dung tr ng, h s th m, góc n i ma sát, l c dính hi u qu , s li u mưa và t i t ng truy n xu ng móng. Hình 4.6 Gán ñi u ki n biên mưa lên b m t mái d c trong SEEP/W 4.1.1 M t c t v trí công trình l a ch n Đi u ki n biên: 4.1.2 Đ c ñi m tính ch t v t li u (i) Biên AB và CD cho cao trình m c nư c ng m; Đ i ñ i v i bài toán th m trong vùng không bão hòa, ngư i ta (ii) Biên BD cho mưa rơi ho c không cho mưa rơi; dùng m t hàm s ñ mô t kh năng th m nư c c a ñ t, ñá như sau: (iii) Biên AC cho lưu lư ng nư c ng m b ng không, Q = 0. k = f [S , θ , (u a − u w )] C th ñi u ki n biên ñư c cho các trư ng h p tính toán như (4.1) b ng 4.1 sau ñây: SEEP/W ñã xây d ng m t thư vi n hàm th m mô t 24 lo i ñ t B ng 4.1. Mô t cách gán ñi u ki n biên cho bài toán th m khác nhau, m i lo i ñ t có m t h s th m K nh t ñ nh. T Trư ng h p Biên AB Biên CD Biên AC Biên BD (m/s) 4.1.3 Tài li u mưa T (m) (m) (m³/s) 1 Trư ng h p 1 H = 0 H=0 Q=0 q=0 Theo TCVN285-2002 tương ng v i t n su t mưa thi t k là 2 Trư ng h p 2 H = 0 H=0 Q=0 q = 1,86x10-7 p= 0,5%. V ñư ng t n su t mưa ng v i li t tài li u 28 năm, v i p = 3 Trư ng h p 3 H = 67 H= 20,31 Q=0 q=0 0,5% ta có lư ng mưa tính toán R = 5866 mm/năm. 4.2 MÔ HÌNH BÀI TOÁN TH M TRONG SEEP/W 4.2.3 Gi i bài toán th m 4.2.1 Các gi thi t s d ng trong phân tích th m Ki m tra l i trư c khi ch y chương trình b ng th t c Tools/Verify; 4.2.2 Gán ñi u ki n biên mưa trong mô ñun SEEP/W gi b ng th t c Tools/SOLVE.
19 20 4.3 TÍNH TOÁN N Đ NH B NG SLOPE/W B ng 4.2. K t qu các phương pháp phân tích theo mô t t ñ nh 4.3.1 Tính n ñ nh theo mô hình t t ñ nh FS theo Phương pháp 4.3.1.1 Các trư ng h p tính toán Ghi Các trư ng h p phân Morgenstern - chú Trư ng h p 1: Phân tích n ñ nh mái d c ch s d ng mô ñun GLE tích Price SLOPE/W, không xét ñ n nh hư ng áp l c nư c l r ng do mưa, và Ff Fm Ff Fm gi thi t m c nư c ng m n m dư i sâu. Trư ng h p 1 1,382 1,379 1,386 1,386 TVĐ4 Trư ng h p 2: Phân tích n ñ nh mái d c s d ng tích h p hai mô Trư ng h p 2 1,310 1,314 1,321 1,321 ñun SLOPE/W và SEEP/W có xét ñ n nh hư ng c a áp l c nư c l Trư ng h p 3 1,202 1,197 1,202 1,202 r ng do mưa. Trư ng h p 4 1,062 1,067 1,062 1,062 Trư ng h p 3: Phân tích n ñ nh mái d c s d ng tích h p hai mô ñun SLOPE/W và SEEP/W có xét ñ n nh hư ng c a áp l c nư c l 4.3.1.6 So sánh k t qu phương pháp phân tích theo mô hình r ng do mưa và nh hư ng c a ñ ng ñ t. t t ñ nh và TCVN285-2002 . Trư ng h p 4: Phân tích n ñ nh mái d c ch s d ng mô ñun SLOPE/W và gi thi t mái d c bão hòa hoàn toàn và có xét nh Theo tiêu chu n TCVN285-2002, ñ ñ m b o k t c u và n n hư ng c a ñ ng ñ t. công trình an trong tính toán, h s an toàn nh nh t ph i th a mãn 4.3.1.2 D li u cho bài toán n ñ nh theo bi u th c sau: R n K V t li u ñ t, ñá ñư c khai báo theo mô hình Morh – Colum, K= ≥ c n N tt m riêng l p ñá g c ñư c khai báo là Bedrock. (4.3) 4.3.1.3 T i tr ng tính toán truy n vào công trình . Mô hình t t ñ nh cho phép phân tích theo nhi u phương pháp S d ng k t qu tính toán t h p n i l c b t l i nh t có kh khác nhau, tuy nhiên chưa có câu tr l i chính xác phương pháp nào năng x y ra cho công trình trong m i ch ñ làm vi c. t t nh t, vì các thông s ñ u vào là s c ñ nh. 4.3.1.4 Ki m tra và ch y chương trình 4.3.2 Tính n ñ nh theo mô hình phân tích xác su t 4.3.1.5 Hi n th k t qu SLOPE/W cho phép xem giá FS tương ng v i cung trư t nguy hi m V i vi c phân tích n ñ nh mái d c theo mô hình xác su t nh t tương ng các trư ng h p ñư c th hi n trong b ng 4.2 như sau: cho phép ñánh giá xác su t phá ho i c a mái d c, ch s ñ tin c y, ñ l ch chu n c a h s an toàn. Quá trình th c hi n m t phân tích
21 22 xác su t theo Monte Carlo ñư c th c hi n như sau: H s an toàn • Ch n m t l i gi i t t ñ nh, ch ng h n như phương pháp M – P, Đ l ch chu n, ho c GLE. Xác xu t phá ho i, • Xác ñ nh các thông s bi n ñ i c a các thông s nh p µ và ñ Ch s ñ tin c y. l ch quân phương δ ñã ñ nh trư c. Không có m i quan h tr c ti p gi a h s an toàn và xác su t phá • Tính m t trư t nguy hi m nh t trên cơ s các giá tr trung bình ho i, có nghĩa là m t mái d c có h s an toàn cao chưa h n ñã n c a các thông s ñ u. ñ nh hơn m t mái d c có h s an toàn th p hơn (Harr, 1987). Ví d , • Phân tích xác su t ñư c th c hi n sau ñó, trên m t trư t nguy k t qu c a tính toán c a chương trình v i mái d c v i h s an toàn hi m nh t, s d ng các thông s ñ u vào bi n ñ i ñ tính các h s an b ng FS = 1,2093 và ñ l ch chu n SD = 0,129 s có xác su t phá toàn tương ng FS1, FS2,…, FSn ho i P(F) = 4,73 % cao hơn mái d c có h s an toàn FS = 1,2061 và • Th c hi n phân tích xác su t t chu i các h s an toàn FSi tính ñ l ch chu n SD = 0,086 có xác su t phá ho i 0,84 %. ñư c, t ñó tìm ñư c hàm m t ñ xác su t, phân b xác su t, xác xu t Do ñó ch s ñ tin c y cung c p m t giá tr có ý nghĩa hơn phá ho i và ñ tin c y. h s an toàn. Đó cũng là s t i ưu c a phân tích n ñ nh mái d c 4.3.2.1. Thông s v t li u và t i tr ng tính toán theo quan ñi m xác theo mô hình xác su t so v i phân tích theo mô hình t t ñ nh, và ñây su t. cũng chính là s m i m trong nghiên c u c a tác gi . Các lo i v t li u và thông s nh p như t i tr ng truy n xu ng 4.3.4 So sánh k t qu c a tác gi v i các tiêu chu n liên quan móng, t i tr ng ñ ng ñ t ñư c gi thi t là hàm phân b chu n v i giá Vi t Nam. tr trung bình và ñ l ch chu n. V i vi c phân tích n ñ nh móng tr ñi n xây d ng trên mái 4.3.2.2. K t qu c a phân tích theo mô hình xác su t d c có xét ñ n các y u t nh hư ng như: th m do mưa, ñ ng ñ t và Phân tích xác su t ñưa ñ n các thông s có ý nghĩa hơn trong phân tích theo hai mô hình xác xu t và mô hình t t ñ nh tác gi nh n quá trình ñánh giá ñ n ñ nh mái d c như th nào? Kh năng phá th y r ng: k t qu tính toán theo trư ng h p 3 v i h s an toàn theo ho i nó ra sao? Đ tin c y bao nhiêu? c hai phương pháp M – P và phương pháp GLE sát v i giá tr [K] cho phép theo TCVN285-2002. 4.3.3 K t qu và bàn lu n V i phân tích theo mô hình xác su t và có k ñ n các y u t Quá trình phân tích n ñ nh mái d c theo mô hình xác su t, s b t l i ñã ñ c p trong lu n văn này ñã nói lên ñư c s c n thi t c a d ng mô ph ng Monte Carlo ñã tr l i ñư c b n câu h i mà mô hình ñ tài mà tác gi ñã nghiên c u, nó giúp ích cho các ñ ng nghi p, các phân tích theo t t ñ nh ho c thi u ho c không tr l i chính xác, ñó là: k sư, sinh viên và nh ng ai quan tâm ñ n bài toán thi t k , ki m tra
23 24 n ñ nh n n móng công trình xây d ng trên sư n d c có ñ d c l n K T LU N VÀ KI N NGH trong ñi u ki n khí h u bi n ñ i ph c t p. Tóm l i ñ có k t qu ñúng ñ n an toàn và kinh t trong thi t K T LU N k công trình xây d ng trên sư n d c c n xem xét bài toán v i các y u t gây b t l i như tác gi ñã s d ng phân tích trong lu n văn Vi c s d ng tích h p hai mô ñun SLOPE/W và mô ñun này: k ñ n s th m do mưa m t, k ñ n ñ ng ñ t, và phân tích theo SEEP/W vào trong phân tích n ñ nh móng c a tr ñi n xây d ng mô hình xác su t. trên sư n d c có k ñ n các ñi u ki n b t l i cho công trình theo hai mô hình t t ñ nh và xác su t mà tác gi ñã s d ng trong lu n văn này là m t quan ñi m ñúng ñ n cho tính toán, ki m tra n ñ nh mái d c, nó th hi n quan ñi m tính toán hi n ñ i phù h p v i yêu c u th c t . K t qu ph n ánh ñ y ñ tính ch t ng u nhiên c a FS, các thông s ñ u vào, và c a v t li u ñ t, ñá trong c u t o mái d c, m t khác nó cũng xét ñ n s không ch c ch n chính xác c a th c t thi công xây d ng công trình so v i h sơ b n v thi t k vì quá trình thi công s có s sai khác so v i thi t k . H s an toàn thu ñư c thông qua tính toán là thông s ng u nhiên, v i ñ l ch chu n, xác su t phá ho i, và ñ tin c y. Nó ñã tr l i ñư c câu h i mà mô hình t t ñ nh không th tr l i ñư c. M c dù ñã r t c g ng th nhưng lu n văn còn có m t s h n ch nh t ñ nh: S li u kh o sát không ñ y ñ cho phân tích xác su t nên tác gi ch gi thi t ñ l ch chu n m t cách ch quan; Trong các phương pháp cân b ng gi i h n s d ng trong lu n văn ch phân tích theo các công th c cân b ng tĩnh
25 26 h c, b qua ng su t bi n d ng d n ñ n k t qu chính xác - Thi công theo t ng l p ñ t dày 20 cm và ñ m k ñ t ñ ch t không cao; thi t k . Do h n ch v th i gian nghiên c u và không t p trung nên - Tuy t ñ i không ñào ñ t ta luy âm (chân mái d c) ñ ñ p lu n văn chưa có ñi u ki n nghiên c u sâu hơn. làm phá v k t c u ñ t t nhiên. N u có th i gian và s li u nên phân tích bài toán ph thu c theo th i gian nhưng mưa ngày, mưa gi . KI N NGH N u ñư c nên s d ng k t h p thêm ba mô ñun SEEP/W, SLOPE/W và SIGMA/W ñ phân tích n ñ nh theo phương pháp ph n t h u h n nh m nâng cao ñ chính xác. Khi thi t k m i công trình, ngư i ch nghi m thi t k ho c ch trì thi t k b môn c n ph i yêu c u l p báo cáo kh o sát m t cách ch t ch , ñ y ñ và sâu s c ñ cho quá trình phân tích tính toán chính xác bao g m:1. thí nghi m xác ñ nh h s th m c a ñ t ñá, n u có ñi u ki n nên xác ñ nh hàm th m; 2. Xác ñ nh các thông s kháng c t c a v t li u theo [5, ph l c A]. Nên s d ng hàm th m thay cho h s th m ñ nâng cao ñ chính xác. Các tiêu chu n [3], [7] c n ñư c hi u ch nh ñ phù h p v i yêu c u tính toán v i s phát tri n c a khoa h c công ngh , ñ c bi t là phương pháp s trong cơ h c và kh năng c a máy tính hi n nay. Đ i v i v n ñ thi công c n tuân th m t s n i dung sau ñây ñ nâng cao n ñ nh cho công trình: - Nên thi công móng công trình xong trư c mùa mưa