1
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
LÊ MINH CNH
NGHIÊN CU N ĐNH TRƯT MÓNG TR ĐIN
TRÊN SƯN DC - D ÁN THY ĐIN ĐAKMI 4
Chuyên ngành: Xây dng công trình thy
Mã s: 60.58.40
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT
Đà Nng - Năm 2012
2
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hưng dn khoa hc: GS.TS. NGUY N TH! HÙNG
Ph%n bi&n 1: PGS.TS Phan Cao Th
Ph%n bi&n 2: TS. Ph'm Kim Sơn
Lun văn ñưc bo v trưc Hi ñng chm Lun văn tt nghip
thc sĩ k thut hp ti Đi hc Đà Nng vào ngày 12 tháng 5
năm 2012.
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm Thông tin - Hc liu, Đi hc Đà Nng
- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng.
3
M) Đ*U
1. LÝ DO CHN Đ+ TÀI
V trí 50 la chn phân tích có ñ dc cao nht trong tt c
các v trí móng trên tuyn ñưng dây 220kV ñu ni NMTĐ Đak
Mi 4A- TBA 500/220kV Thnh M ñi qua ña phn huyn Phưc
Sơn và huyn Nam Giang.
2. ĐI TƯNG VÀ PHM VI NGHIÊN CU
Đi tưng nghiên cu: Hin tưng, nguyên nhân gây trưt mái dc
và lý thuyt ca các phương pháp tính n ñnh trưt mái dc; Các
tài liu kho sát k thut, thit k k thut ca công trình.
Phm vi nghiên cu: Nghiên cu lý thuyt tính toán n ñnh mái
dc trên nn ñt không bão hòa và các yu t bt li nh hưng ñn
n ñnh trưt móng tr ñin trên sưn dc.
3. MC TIÊU VÀ NHIM V NGHIÊN CU
Mc tiêu: Phân tích, ñánh giá ñ n ñnh ca nn móng công trình,
kin ngh thit k m!t c"t hp lý, làm tăng ñ n ñnh cho công
trình trong mi ch ñ làm vic.
Nhim v: Thu thp s liu, la chn phương pháp phân tích n
ñnh trưt ca công trình và ñ xut các gii pháp thit k, thi công
móng công trình trên cơ s ñm bo kinh t - k thut.
4. N,I DUNG NGHIÊN CU
- Thu thp h sơ thit k công trình, s liu ña hình, ña cht,
ña cht thu# văn, khí tưng thy văn, s liu tính toán ti trng
truyn xung móng v trí có kh năng gây st trưt nht.
- Tích hp hai mô ñun SEEP/W và mô ñun SLOPE/W ñ$
tính toán, la chon phương pháp phân tích ti ưu ca bài toán n
ñnh trên sưn ñi dc, ñ xut thit k m!t c"t kinh t.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
Cách tip cn: S dng phương pháp tip cn lch s
4
K th%a h thng lý thuyt ñã ñưc xây dng và phát tri$n.
Kinh nghim s& d ng b ph'n mm GEOSTUDIO 2004 V6.02 ca
nhiu tác gi trong và ngoài nưc.
Thu thp h sơ thit k k thut, báo cáo kho sát k thut
ca công trình ñưng dây 220kV ñu ni NMTĐ Đak Mi 4A- TBA
500/220kV Thnh M - D án thy ñin Đak Mi 4.
Phương pháp nghiên cu:
Nghiên cu cơ s lý thuyt các phương pháp tính thm và
tính n ñnh trong môi trưng ñt, ñá và hai mô ñun SEEP/W
SLOPE/W.
6. Ý NGHĨA KHOA HC VÀ THC TI N CA Đ+ TÀI
Đi vi lĩnh vc khoa hc có liên quan: Vic tính n ñnh công
trình trong ñó xét ñn nh hưng ca thm do mưa là quan ñi$m
ñúng ñ"n khi gii bài toán n ñnh mái dc nn ñt, ñá.
Đi vi thc tin sn xut: Thng nht quan ñi$m tính toán, nh(m
cung cp, ph bin cho các ñng nghip, cán b thit k hi$u ñúng và
rõ quá trình tính toán n ñnh nn móng công trình trên mái dc.
7. C.U TRÚC CA LUN VĂN
Lun văn ngoài các ph'n m ñ'u, kt lun và kin ngh còn
bn chương chính ñưc biên ch c th$ như sau:
Chương 1: Tng quan tình hình nghiên cu tính n ñnh mái
dc dưi nh hưng ca mưa
Chương 2: Đ!c ñi$m chung tuyn ñưng dây 220kV thy
ñin Đak Mi 4.
Chương 3: Lý thuyt tính toán n ñnh mái dc trên nn ñt
không bão hòa.
Chương 4: )ng d ng ph'n mm Geo studio 2004 V6.02 phân
tích n móng tr ñin trên sưn dc – D án thy ñin ĐakMi 4.
5
CHƯƠNG 1: TNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CU
V+ TÍNH N ĐNH MÁI DC DƯ/I NH HƯ)NG
CA MƯA
1.1 GI/I THIU
Tích hp phân tích thm và phân tích n ñnh phi ñưc thc
hin ñng thi là rt hp lý trong tính toán n ñnh mái dc ñ!c bit
ñi vi nh*ng vùng thưng xuyên có mưa ln.
1.2 HIN TƯNG VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY TRƯT MÁI
DC
1.2.1. Hi&n tư0ng trư0t mái dc ñ2t, ñá và m3t s khái ni&m
1.2.2. Nguyên nhân trư0t mái dc
1.2.3. Cơ ch4 ca quá trình mưa gây nên s phá ho'i mái dc
1.3 CÁC Đ5C TÍNH CA Đ.T KHÔNG BÃO HÒA LIÊN
QUAN Đ!N PHÂN TÍCH DÒNG TH.M
1.3.1 Dòng th2m trong ñ2t không bão hòa
Dòng chy trong ñt không bão hòa có th$ phân chia thành hai
loi: dòng chy n ñnh và dòng chy không n ñnh.
1.3.2 Đ3 b6n chng c7t ca ñ2t không bão hòa
Đưc th$ hin qua công thc tng quát cho c ñt bão hòa và
ñt không bão hòa
(
)
(
)
b
waa
uuuc
φφστ
tantan
''
−+−+= (1.2)
1.3.3 Đưng cong ñ8c trưng ñ2t-nưc (SWCC)
1.3.4 Hàm th2m thy lc
6
Hàm này có th$ ñt ñn mt h(ng s khi ñt ñt ñn trng thái
bão hòa và nó s+ cân b(ng vi h s thm bão hòa ca ñt (k
sat
).
1.4 QUAN NIM TÍNH TOÁN N ĐNH MÁI DC TRÊN
Đ.T KHÔNG BO HÒA HIN NAY
1.5 N ĐNH MÁI DC
Yu t quan trng gây nên s mt n ñnh mái dc và d,n ti
s phá hoi là: Trng lc; Lc thm; Xói mòn b m!t do dòng chy;
S h thp ñt ngt ca mc nưc ngay sát mái dc; Do ñng ñt
1.5.1 Các phương pháp truy6n thng phân tích 9n ñ:nh mái dc
1.5.2 Phân tích 9n ñ:nh mái dc b;ng phương pháp xác su2t
S n ñnh ca mt mái dc là mt quá trình ng,u nhiên ph
thuc vào s phân b ca các thông s ñưc ki$m soát. SLOPE/W
cho phép s& d ng k thut phân tích n ñnh b(ng mô hình xác sut
vi mô ph-ng Monte Carlo.
7
CHƯƠNG 2
Đ5C ĐI<M CHUNG TUY!N ĐƯNG DÂY 220KV
CÔNG TRÌNH THY ĐIN ĐAK MI 4
2.1 .V TRÍ ĐA LÝ
V trí móng tr ñưng dây 220kV s 50 n(m trên sưn dc ln
nht trong toàn tuyn ñưng dây ñi.
2.2 . ĐI+U KIN ĐA HÌNH, ĐA CH.T CÔNG TRÌNH
2.2.1 . Đi6u ki&n ñ:a hình công trình
Tuyn cơ bn ñi bám theo ñưng H Chí Minh và ñưng dây
500kV B"c - Nam (mch 1). Đa hình ch yu ñi qua vùng r%ng rm
và ñi núi dc.
2.2.2 .Đi6u ki&n ñ:a ch2t công trình.
2.2.2.1 . Cu to ña cht
Cu to ña cht gm các lp ñt ñá như sau: Dưi cùng là lp
ñá gc phong hoá t% mnh ñn nh.; Bên trên là lp sét, á sét, sét có
s-i sn, á sét s-i sn tng. Tui eluvi, deluvi - k# Đ T (ed-Q).
2.2.2.2 . Tính cht cơ lý ca ñt
2.3 . ĐI+U KIN KHÍ TƯNG THU= VĂN, ĐA CH.T THY
VĂN
2.3.1. Đi6u ki&n khí tư0ng công trình
2.3.1.1 . Đc ñim chung
Mùa mưa b"t ñ'u t% tháng IX, kt thúc vào tháng XII hàng
năm, tng lưng mưa trung bình nhiu năm khong 2928 mm
8
2.3.1.2 . Các ñc trưng khí hu cơ bn
Áp lc gió: Theo bn ñ phân vùng áp lc gió TCVN 2737-1995 và quy
phm trang b ñin 11 TCN-19-2006, áp lc gió trong vùng ñưc xác ñnh
là 60daN/m
2
.
2.3.2. Đi6u ki&n ñ:a ch2t thu> văn
Căn c vào kt qu nghiên cu ti hin trưng cho thy khu
vc tuyn ñưng dây có mc nưc ng'm khá sâu, ñ sâu 6-7 m
nưc ng'm chưa xut hin.
2.3.3. Đi6u ki&n ñ:a ch2t ñ3ng lc
Theo bng phân vùng gia tc nn và bng chuy$n ñi t% ñ/nh
gia tc nn sang cp ñng ñt ca TCXDVN 375:2006 khu vc tuyn
ñưng dây có 2 vùng ña chn lan truyn theo thang ña chn MSK -
64, khu vc thuc huyn Nam Giang có cp ñng ñt cp VI, khu
vc thuc huyn Phưc Sơn có cp ñng ñt cp VII.
9
CHƯƠNG 3
LÝ THUY!T TÍNH TOÁN N ĐNH MÁI DC TRÊN
N+N Đ.T KHÔNG BO HÒA
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ N ĐNH MÁI DC
3.1.1 H& s an toàn (FS)
a. H s an toàn cân bng mô men:
b. H s an toàn cân bng lc:
3.1.2 Phương pháp lát c7t
3.1.3 Phương pháp cân b;ng gii h'n t9ng quát (GLE)
Phương pháp GLE da trên hai phương trình h s an toàn
theo cân b(ng mô men (F
m
) và phương trình khác h s an toàn theo
cân b(ng lc phương ngang (F
f
).
H s an toàn cân b(ng mô men ca phương pháp GLE như
sau:
(3.3)
Phương trình h s an toàn cân b(ng lc theo phương ngang
(3.4)
Đ$ gii ñưc phương trình (3.3) và phương trình (3.4), chiu
lên phương ñng ca tng các lc tác d ng lên m0i phân t ñt, lc
pháp tuyn ti ñáy phân t ñt ñưc xác ñnh như sau:
10
(3.5)
Lc pháp tuyn N thưng ñưc gii l!p, ban ñ'u gi thit b-
qua lc c"t X, và lc pháp tuyn ti m0i ct ñt phân t. Chiu tt c
các lc tác d ng lên m0i ct ñt phân t theo phương th1ng góc vi
ñáy ct ñt phân t ta ñưc lc pháp tuyn:
(3.6)
S& d ng (3.6) ñ$ gii (3.3) và (3.4) cho giá tr xut phát ca
vic xác ñnh h s an toàn. H s an toàn thu ñưc khi s& d ng
phương trình ñơn gin này là phương pháp h s an toàn Fellenius
ho!c Ordinary.
Nu ta b- qua lc c"t bên trong, X, nhưng ta gi* li lc pháp
tuyn bên trong, E, thì phương trình pháp luyn ñáy phân t ñt vit
như sau:
(3.7)
Khi s& d ng phương trình này cho lc pháp tuyn ñáy thì h
s an toàn v phương din cân b(ng mô men là h s an toàn theo
phương pháp Bishop’s Simplified, và h s an toàn v phương din
cân b(ng lc là h s an toàn theo phương pháp Janbu’s Simplified.
3.1.4 Phương pháp Morgenstern - Price (M-P):