zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Phân tích ảnh hưởng của lực hút dính đến hệ số ổn định mái đê Tả Đuống Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Phân tích ảnh hưởng của lực hút dính đến hệ số ổn định mái đê Tả Đuống Hà Nội phân tích ảnh hưởng của lực hút dính đến ổn định của mái đê tả Đuống Hà Nội. Ứng dụng mô hình số cùng với lý thuyết, phần mềm tính toán hiện đại cho phép lượng hóa liên hệ giữa mực nước sông, lượng mưa với lực hút dính và giữa lực hút dính với hệ số ổn định mái dốc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích ảnh hưởng của lực hút dính đến hệ số ổn định mái đê Tả Đuống Hà Nội

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC HÚT DÍNH ĐẾN HỆ SỐ ỔN ĐỊNH MÁI ĐÊ TẢ ĐUỐNG HÀ NỘI Nguyễn Công Thắng Trường Đại học Thủy lợi, email: thangnc@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG có liên quan đến các năm có lượng mưa lớn trong thời gian dài. Do vậy, phân tích các Tuyến đê tả Đuống trên địa bàn Hà Nội có thông số ảnh hưởng đến ổn định mái đê tả điểm đầu tại cửa Đuống, K0+000, đi qua địa Đuống là yêu cầu cầu cấp thiết. bàn 02 huyện: Đông Anh và Gia Lâm đến điểm cuối tại K22+459 tiếp giáp với tỉnh Bắc Ninh. Trên đoạn đê có các trọng điểm trong công tác phòng chống lụt bão như: Khu vực đê, kè, cống Xuân Canh - Long Tửu (K0÷K2+000); Khu vực đê kè Thanh Am - Tình Quang (K8+212÷K9+200); Khu vực sự cố tại Trung Mầu (K22-K22+210). Báo cáo của Chi cục đê điều Hà Nội về diễn biến của đoạn đê từ K0÷K2 cho thấy: ngày Hình 1. Sự cố trượt mái đê phía sông tại 21/11/2006 xảy ra sự cố nứt, trượt mái đê, K1+070 đê tả Đuống - chụp tháng 2/2014 mái kè dài khoảng 115m tương ứng từ K1+650÷K1+765; đỉnh cung nứt, trượt 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (+11,70m); toàn bộ mái đê, mái kè đã bị sụt, Đê là công trình được bảo vệ nghiêm ngặt, trượt xuống, có vị trí chênh cao đến 2,64m; phân tích các tài liệu địa hình cho thấy không Ảnh hưởng do mưa úng lịch sử cuối tháng 10 có sự thay đổi về độ dốc mái đê. Do đó sự cố đầu tháng 11 năm 2008, xảy ra sự cố nứt, sạt trượt được phát hiện sau lũ năm 2013 có trượt mái kè tại K1+320; Ngày 28/11/2012, liên quan đến biến đổi về sức kháng cắt của đã xảy ra sự cố sạt lở lớn, nghiêm trọng tại đất thân đê. K1÷K1+036; Ngày 24/6/2013 xảy ra sự cố Sức kháng cắt của đất bão hòa, đất không lún sụt nghiêm trọng tại K1+250: mái kè bị bão hòa được xác định theo các công thức: lún sụt và đẩy xuống phía chân kè, hệ thống τ ff = c′ + (σ f − uw ) f tgφ ′ (1a) khung BTCT đứt gãy hoàn toàn. Sau lũ 2013 tại khu vực K1+055÷K1+080 xuất hiện sự cố τ ff = (σ f − ua ) tgφ ′ + c′ + ( ua − uw ) tgφ b (1b) trượt mái đê phía sông, đỉnh cung trượt trong đó: (+11,55m); mái đê, đã bị sụt, trượt xuống, có τff - ứng suất tiếp trên mặt phá hoại lúc vị trí chênh cao đến 0,70m. phá hoại; Trong vòng 10 năm gần đây mực nước σf - ứng suất pháp trên mặt phá hoại lúc sông Hồng, sông Đuống trên địa bàn Hà Nội phá hoại; đều thấp hơn mực nước báo động 1 khoảng ua - áp lực khí lỗ rỗng lúc phá hoại; 2m, dẫn đến đường bão hòa nằm rất sâu hình uw - áp lực nước lỗ rỗng lúc phá hoại; thành đới không bão hòa khá lớn. Một số sự φ’,φb - góc ma sát trong của đất và góc ma cố đê nêu trên không xảy ra trong mùa lũ mà sát ứng với lực hút dính, (ua-uw); 32
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 c’ - lực dính hiệu quả của đất. phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm Trong các thông số về sức kháng cắt của SEEPW. Miền tính toán được chọn với chiều đất thì φb - góc ma sát ứng với lực hút dính, rộng 193 m, từ cao trình -30,0 m trở lên và (ua-uw), ít khi được kể đến khi được kể đến được chia thành 5477 phần tử nối với nhau tại trong tính toán của các đơn vị tư vấn. Trong điểm 16544 nút. Bước thời gian, ∆t = 6 giờ, báo cáo này tác giả phân tích ảnh hưởng của mỗi ngày lưu kết quả tính 1 lần. Điều kiện ban (ua-uw)tgφb đến hệ số ổn định mái đê tả Đuống. đầu được xác định từ bài toán thấm ổn định, Phân tích số liệu địa hình, địa chất của mực nước sông bằng mực nước bình quân tuyến đê tả Đuống trên địa bàn Hà Nội, mặt tháng 6. Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời cắt đê tiêu biểu được lựa chọn tại K1+060. điểm ngày 26/8/2013 được trình bày tại hình 3 vÕt nøt và hình 7. Phân bố áp lực nước lỗ rỗng thay đổi theo thời gian được sử dụng để phân tích §iÓm s¹t ổn định mái dốc theo phương pháp mÐp n−íc Morgenstern-Price với phần mềm SLOPEW. Cao ®é tù nhiªn Cù ly lÎ Hè khoan Kết quả tính toán chỉ ra cung trượt nguy hiểm nhất và hệ số ổn định nhỏ nhất (FSminmin) ứng Hình 2. Mặt cắt ĐCCT tại K1+060 với các thời điểm. Cung trượt có FSminmin tại Bảng 1. Các chỉ tiêu cơ bản của các lớp đất thời điểm ngày 26/8/2013 được trình bày tại các hình 5, 6, 7 và 8. Biến thiên của FSminmin Dung Độ Góc Lực Hệ số theo thời gian được trình bày tại hình 9. Lớp trọng ướt, rỗng, ma dính, c thấm, K γw T/m3 n % sát, ϕo kG/cm2 cm/s 20 -120 Lop1a -100 10 0 41,89 12o47 0,27 -60 -8 -40 -6 1a 1,98 0 3,90×10 Lop 1b Lop2 Lop2a Lop3 0 -2 Lop TK 20 0 Lop3 60 40 1b 1,99 41,49 8o13 0,13 4,95×10-6 80 100 120 -10 140 160 180 42,05 8o01 0,13 200 2,21×10-5 Lop4 2a 1,98 220 -20 240 260 280 300 320 -30 2 1,95 43,91 8o17 0,21 3,90×10-6 0 25 50 75 100 125 150 175 o -6 3 1,89 47,15 10 53 0,23 1,34×10 Hình 3. Phân bố áp lực nước lỗ rỗng, uw o 4 1,55 62,24 6 09 0,09 1,84×10-5 tại thời điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 1 20 Phân tích sự biến đổi của khí tượng, thủy 10 Lop 1a -100 Lop 1b -80 -60 văn năm 2013, chọn thời đoạn tính toán từ Lop 2a -40 Lop 2 Lop 3 -20 Lop TK 0 20 0 Lop 3 40 60 ngày 21/6/2013 đến ngày 31/8/2013. Ảnh 80 100 120 -10 140 160 180 hưởng của mực nước và mưa đến áp lực nước Lop 4 200 220 -20 240 260 280 300 lỗ rỗng, uw, được thể hiện qua hai trường hợp -30 320 0 25 50 75 100 125 150 175 tính sau: TH1- có kể đến ảnh hưởng của mưa; TH2- không kể đến ảnh hưởng của mưa. Để Hình 4. Phân bố áp lực nước lỗ rỗng, uw phân tích ảnh hưởng của lực hút dính, tính tại thời điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 2 toán cho các trường hợp sau: TH1a – có kể Factor of Safety 1.52 - 1.62 ảnh hưởng của mưa, φb = φ’ ; TH2a – không 1.62 - 1.72 1.72 - 1.82 1.82 - 1.92 1.52 1.92 - 2.02 kể ảnh hưởng của mưa, φb = φ’ ; TH1b – có kể 2.02 - 2.12 2.12 - 2.22 2.22 - 2.32 2.32 - 2.42 ≥ 2.42 ảnh hưởng của mưa, φb = 0 ; TH2b – không kể ảnh hưởng của mưa, φb = 0. Đường cong đặc trưng đất nước xác định theo Fredlund và Xing (1994), các tham số của phương trình được xác định từ loại đất 25 50 75 100 125 150 175 tương tự trong cơ sở dữ liệu. Phương trình vi Hình 5. Cung trượt nguy hiểm nhất phân của bài toán thấm [4] được giải bằng tại thời điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 1a 33
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 Factor of Safety 1.31 - 1.41 1.41 - 1.51 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.51 - 1.61 1.61 - 1.71 Kết quả tính toán thể hiện trên hình 9 cho 1.31 1.71 - 1.81 1.81 - 1.91 1.91 - 2.01 2.01 - 2.11 thấy hệ số ổn định, FS của mái đê có tương 2.11 - 2.21 ≥ 2.21 quan chặt chẽ với sự biến thiên của áp lực nước lỗ rỗng. Khi có kể đến ảnh hưởng của lực hút dính đến sức kháng cắt, FS có tương 25 50 75 100 125 150 175 quan chặt chẽ với lượng mưa. Khi không kể đến ảnh hưởng của lực hút dính đến sức Hình 6. Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời kháng cắt, FS có tương quan chặt chẽ với điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 1a mực nước sông. Factor of Safety 1.60 - 1.70 1.70 - 1.80 Ảnh hưởng của mưa đến hệ số ổn định, FS 1.60 1.80 - 1.90 1.90 - 2.00 2.00 - 2.10 2.10 - 2.20 thể hiện rõ khi có xét đến ảnh hưởng của lực 2.20 - 2.30 2.30 - 2.40 2.40 - 2.50 hút dính đến sức kháng cắt. Khi không xét ảnh hưởng của lực hút dính đến sức kháng ≥ 2.50 cắt ảnh hưởng của mưa là không đáng kể. Hệ số ổn định, FS giảm đến 15% khi không xét ảnh hưởng của lực hút dính đến 25 50 75 100 125 150 175 sức kháng cắt. Hình 7. Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời 4. KẾT LUẬN điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 2a Báo cáo đã phân tích ảnh hưởng của lực Factor of Safety 1.32 - 1.42 1.42 - 1.52 hút dính đến ổn định của mái đê tả Đuống Hà 1.35 1.52 - 1.62 1.62 - 1.72 1.72 - 1.82 1.82 - 1.92 Nội. Ứng dụng mô hình số cùng với lý 1.92 - 2.02 2.02 - 2.12 2.12 - 2.22 thuyết, phần mềm tính toán hiện đại cho phép lượng hóa liên hệ giữa mực nước sông, lượng ≥ 2.22 mưa với lực hút dính và giữa lực hút dính với hệ số ổn định mái dốc. Ảnh hưởng của lực hút dính đến ổn định mái đê là đáng kể, cần 25 50 75 100 125 150 175 được nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn. Hình 8. Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO điểm ngày 26/8/2013 – trường hợp 2b [1] Nguyễn Quyền, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn 1.75 TH‐2b TH‐1b TH‐1a TH‐2a Mực nước sông Lượng mưa 200 10 Chiến (2001), Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ. NXB Hà Nội. ng m a (mm) 1.7 180 9 1.65 160 8 [2] Chi cục Đê điều và PCLB Hà Nội (2014): Báo cáo sự cố lún sụt mặt đê Xuân Canh, L 1.6 140 7 tương ứng K0+900÷K1+100 đê tả Đuống, c sông (m) 1.55 120 6 H s n đ nh, FS 1.5 100 5 huyện Đông Anh. [3] Công ty CPTV Đoàn Đào (2014): Xử lý cấp M c n 1.45 80 4 1.4 60 3 bách lún sụt mặt đê Tả Đuống từ K0+995 1.35 40 2 đến K1+073 thuộc địa bàn xã Xuân Canh, 1.3 20 1 huyện Đông Anh. 1.25 21/6/2013 1/7/2013 11/7/2013 21/7/2013 31/7/2013 10/8/2013 20/8/2013 30/8/2013 0 0 9/9/2013 [4] Fredlund, D.G. and Rahardjo, H. (1993), Th i gian “Soil Mechanics for Unsaturated Soils”, John Wiley and Sons Inc., New York. Hình 9. Biến đổi của lượng mưa, [5] Fredlund, D.G. and Xing, A. (1994), mực nước sông, hệ số ổn đinh, Fs ứng với “Equation for the soil-water characteristic các trường hợp theo thời gian curve” Can. Geotech. J., 31, 533-546. 34

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.